國內(nèi)外學(xué)者圍繞柔性傳感開展了大量的研究工作，2021年諾貝爾生理學(xué)/醫(yī)學(xué)獎獲得者Ardem Patapoutian 教授發(fā)現(xiàn)新的機械敏感離子通道。機械門控離子通道位于細胞膜上的機械力受體，能夠被不同形式的機械力激活并拉動離子通道打開，使細胞外陽離子涌入細胞內(nèi)，從而形成生理電信號，實現(xiàn)細胞膜表面應(yīng)力變化的高靈敏感知。

受生物組織細胞膜上的機械門控離子通道啟發(fā)，西安交通大學(xué)邵金友、陳小亮團隊通過應(yīng)變分布調(diào)控策略在鑲嵌式導(dǎo)電通路內(nèi)定域生成電子門控結(jié)構(gòu)，開發(fā)了高靈敏度、快響應(yīng)、高穩(wěn)定的機器人滑覺皮膚。機器人滑覺皮膚表面的微金字塔陣列可模仿皮膚指紋結(jié)構(gòu)與物體表面進行滑動交互，將動態(tài)應(yīng)變傳遞至機械門控感知結(jié)構(gòu)實現(xiàn)導(dǎo)電通路的開閉切換，從而將觸覺信息編碼為電信號。嵌入式網(wǎng)格化的導(dǎo)電通路設(shè)計可有效提升感知靈敏度，同時削弱傳導(dǎo)路徑的應(yīng)變，抑制敏感材料裂紋產(chǎn)生，實現(xiàn)仿生滑覺皮膚靈敏度和穩(wěn)定性的協(xié)同增強。該滑覺皮膚能夠靈巧識別復(fù)雜結(jié)構(gòu)件表面紋理，對機械加工部件的粗糙度的辨識度優(yōu)于Ra0.8 μm，能夠直接識別5 mm 線寬的精細表面紋理，響應(yīng)頻率達485 Hz，為目前相關(guān)領(lǐng)域報道的最優(yōu)值，在機器人智能識別和交互反饋方面具有廣闊的應(yīng)用前景。下圖為機器人皮膚滑動觸覺感知。