【本站讯】基于天然微结构仿生的柔性传感器快速发展,激发了研究者对人机交互多功能系统的开发兴趣。然而,现有仿生传感器大多难以实现多模态传感集成,制约了其实际应用。为此,我校张彦振教授、张冬至教授团队提出一种全仿生传感器设计理念,通过混合制造技术逐层仿生蛋壳天然层状结构,制备了具备多模态传感功能的柔性传感器。

研究团队提出的蛋壳仿生多功能混合柔性传感器(EMHFS)集成了四个功能层:用于非接触传感的摩擦电层、用于压力传感的压阻层,以及实现定向湿气传导、透气性和抗菌性能的亲水-疏水复合层。蛋壳仿生结构赋予器件协同功能,可无缝切换接触与非接触传感模式。EMHFS在多模态人机交互应用中展现出卓越性能,包括手势控制机械手、可穿戴无人机操控系统、非接触式屏幕密码及手势解锁,同时对呼吸、脉搏等微弱生理信号也表现出显著灵敏度。这种全仿生策略为先进柔性多功能人机交互器件提供了创新解决方案。


相关研究成果以“A Fully Biomimetic Flexible Sensor Inspired by the Natural Layered Structure of Eggshells for Multimodal Human-Computer Interaction”为题发表在《Nano-Micro Letters》上,并被评选为期刊封面文章。我校博士生贺炜威为第一作者,张彦振教授和张冬至教授为通讯作者,中国石油大学(华东)为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金以及“泰山学者”青年专家计划等项目的大力支持。
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https://doi.org/10.1007/s40820-026-02101-2