近日,华北理工大学科研团队研发的一款具备超柔性、机体损伤可自主修复的新型电子皮肤成功实现突破,为智能穿戴、医疗康复、人机交互与仿生机器人等领域提供了全新的高性能感知解决方案,也为下一代柔性电子器件的实用化发展奠定了坚实基础。
电子皮肤作为能够模拟人体皮肤触觉、压力、应变、温度等感知功能的柔性智能器件,是智能医疗、高端装备、仿生机器人等领域的核心关键技术。随着可穿戴设备与智能交互技术的快速发展,传统电子皮肤在实际应用中暴露出明显短板:多数柔性器件在长期拉伸、反复弯折、摩擦刮擦等复杂工况下易产生裂纹、破损甚至功能失效,不仅稳定性差、使用寿命短,也难以满足人体贴合、动态监测、复杂环境作业等实际需求。
针对行业内这一长期存在的共性技术难题,华北理工大学科研团队立足材料创新、结构设计与传感机制优化,经过持续攻关,成功研制出超柔性机体损伤自愈电子皮肤。该器件在保持极致柔弹性与贴合性的同时,突破了传统柔性电子难以自主修复的技术瓶颈,在受到轻微损伤后,可在较短时间内自主修复力学结构与导电传感性能,恢复正常工作能力,大幅提升了器件在复杂环境下的可靠性、耐用性与服役寿命。
与此同时,这款电子皮肤具备优异的拉伸性、贴附性与响应灵敏度,能够紧密贴合人体皮肤、机械关节、曲面结构等不规则表面,精准采集压力、应变、温度等多维信号,在动态穿戴、运动康复、生理监测、人机协作等场景中均能保持稳定高效的感知输出。与国内外同类技术相比,该成果在自愈效率、柔性适配性、传感精度与长期稳定性等方面实现了综合提升,更贴近实际场景的使用需求。
该技术不仅可应用于健康监测、智能假肢、康复医疗设备、可穿戴诊疗系统,还能为仿生机器人、智能机械臂、特种柔性装备等提供接近人体的触觉感知与损伤自适应能力,有效提升人机交互的安全性、舒适性与智能化水平,对推动柔性电子、智能传感、生命健康与高端装备制造等多领域交叉融合发展具有重要意义。
目前,该项目已完成关键技术验证与原型器件制备,相关技术具备良好的工程化与产业化潜力。未来,华北理工大学研究团队将继续围绕材料体系升级、集成工艺优化、系统集成与场景落地等方向深入研究,加快推进技术成果转化与实际应用。
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