基于摩擦纳米发电机多功能触觉传感系统

人类的触觉是一种高度复杂并且功能很多样的传感系统。开发具有相似功能的人工触觉系统的研究受到人们的持续关注。考虑到触觉的作用过程与摩擦运动的相似性，基于摩擦纳米发电机的触觉传感器不断被研究出来。这些研究主要集中在单一触觉领域的传感(例如接触觉、滑动触觉等)，而人类的触觉却是多功能的集成系统。此外，人工触觉传感器仍然需要更智能化的设计。

最近，由中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士、曹霞教授指导的团队，通过结合单电极和双电极摩擦纳米发电机各自的优点，开发了一种多功能的综合触觉传感系统。这种新型多功能触觉系统综合了单电极摩擦纳米发电机在接触、定位等领域的优势，同时也利用了双电极模式在力学运动传感领域的优点，实现了对接触、相对硬度、触点位置以及接触外力的传感。该触觉传感器在40-140N的范围内，对外力有良好的线性响应。对触点具有2mm的平面分辨率。相关成果发表在ACS Nano期刊(DOI: 10.1021/acsnano.7b00396)。这项工作不但提出了一种多功能触觉传感系统的构筑方法，也进一步展示了摩擦纳米发电机在智能触觉传感领域的应用。