新型仿皮肤柔性压力传感器有望实现盲文智能识别　　

最近，中国科学院上海硅酸盐研究所的王嘉诚研究小组与复旦大学的陆洪亮、张伟合作，成功研制出一种皮肤状柔性压力传感器。基于该传感器，有望实现盲文的智能识别。该研究论文已发表在《纳米能源》杂志上。

在现有的盲文识别方法中，盲文特征点的提取通常是手工完成的，费时费力，不能保证提取特征的有效性，识别准确率低，抗干扰能力差。因此，研制一种高精度、实时性好、易于准确掌握的盲文识别装置具有重要意义。

论文第一作者、上海硅酸盐研究所和复旦大学联合培养的博士生赵雪峰表示，随着柔性电子技术的发展，可穿戴设备和仿生电子皮肤等柔性智能传感设备逐渐成为探索的热点。

在这项研究中，研究人员开发了一种类似皮肤的柔性压力传感器，并将其应用于盲文智能识别。该传感器由三个主要部分组成，对应于人皮肤的三个部分，即表皮、真皮和皮下组织。顶基为荷叶棘突随机高斯分布的力信号传感层，类似表皮的结构和形态。这种微观结构对于提高灵敏度、扩大监测范围、测量和识别弱力是必不可少的。中间导电填料为力信号处理层，由多层Ti2C-MXene薄膜组成。在外力加载和卸载下，多层Ti2C-MXene层之间的间距被压缩和释放。底部基板是力信号转换层，其功能是将接收到的力信号转换成电信号。利用COMSOL多物理仿真和密度泛函理论计算，阐明了高斯随机分布棘突和多层Ti2C-MXene在柔性触觉传感器中的作用机理。该传感器的灵敏度可达507千帕-1，明显优于其他类似设备的报道。同时，结合先进机器学习领域的随机森林算法，首次实现了实时盲文的有效识别。

“这将有助于推动可穿戴设备在机器人、智能生活和物联网领域的快速发展。”记者王嘉诚表示，今后，该研究团队将进一步开展大面积、高灵敏度、高分辨率、自供电传感器件的研究和应用，努力实现柔性传感器件的产业化和实用性。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104346