Nature Communications 纸基功能材料做的触觉传感器

研究背景在人工智能与机器人技术快速发展的背景下，触觉感知系统作为机器人与环境进行智能交互的关键接口，其重要性日益凸显。传统触觉传感器虽然能在常温环境下有效工作，但在高温等极端环境中往往难以保持稳定性能，这严重制约了机器人在特殊工况下的应用。为突破这一技术瓶颈，摩擦纳米发电技术凭借其独特的工作机理，为开发新型环境适应性触觉传感器提供了创新途径。在这一技术革新中，纸基功能材料展现出独特的优势和广阔的应用前景。纸张作为优异的摩擦电材料，不仅具备可再生、可降解、生物相容等环境友好特性，更重要的是，其分子结构中β-D-吡喃葡萄糖环上丰富的羟基赋予了材料优异的极化性能及其本征耐高温特性，这些特点使纸基摩擦电材料在高温触觉传感领域具有不可替代的优势，有望成为替代传统石油基合成聚合物的理想选择，为解决高温环境下的触觉感知难题提供全新的材料基础和技术方案。02文章概述近日，王双飞院士团队设计了一种超越人类触觉感知的极端环境自适应的摩擦电传感器。基于TENG接触起电原理，利用高温下稳定的纤维素摩擦电材料，设计了可独立输出双重信号的非对称结构，实现了高温下压力与热刺激的并行感知。这项成果以题为“Triboelectric tactile sensor for pressure and temperature sensing in high-temperature applications”发表在《Nature Communications》上。广西大学为唯一完成单位，2022级博士生刘艳华为第一作者，聂双喜教授为通讯作者，王金龙、刘涛、韦芷婷、罗斌、迟明超、张松、蔡晨晨、高聪、赵桐等同学参与研究。
03图文导读1.摩擦电传感器的仿生灵感撒哈拉银蚁是一种能够在高温环境中保持多感官知觉的昆虫，这种对恶劣环境下的适应能力为高温环境下触觉传感器的设计提供了灵感。此外，人类皮肤通过机械和温度感受器来区分机械和热刺激，从而实现对触摸和温度刺激的大小和位置的时空识别&