近日，哈爾濱工業(yè)大學航天學院復合材料與結構研究所赫曉東教授、王榮國教授團隊的一種基于人類真實皮膚結構的“汗毛-皮膚”傳感器研究成果，發(fā)表于美國化學協(xié)會《應用材料與界面雜志》（影響因子7.145）上。該項目受到國家自然科學基金等項目資助。
皮膚是人類最為重要的感知器官之一，科學家們一直致力于研發(fā)接近于人類皮膚的傳感器，以使機器人可以像人類那樣感知世界，例如抓取物體并感知滑動、感知氣體流速、分辨物體軟硬等。現有針對人工皮膚傳感器的設計模型都是基于光滑皮膚，利用各種納米單元或者結構實現高靈敏度的感應，但是在量程范圍或結構耐用性上都存在不足。
哈爾濱工業(yè)大學智能人工皮膚傳感器的汗毛部分采用鈷基玻璃包覆磁性纖維，皮膚層采用人工硅膠；利用交變磁場激發(fā)磁性纖維產生的耦合磁場在外界應力下導致的變化來進行感應，傳感器具備高靈敏度（可感知0.15毫牛重量的蒼蠅），超大量程范圍（0.15毫牛至25牛），可感知氣體流速，具有可修復性，可通過按壓來感知評估材料的硬度等性能；通過雙頻率交變磁場同時激發(fā)的檢測方法可以實現對材質電磁性能的評估，可以在感知壓力的同時分辨材料屬性（區(qū)分磁性體、非磁性導體、絕緣體）。
目前，對于材料屬性的評估絕大多數人工皮膚傳感器并不具備。哈爾濱工業(yè)大學“汗毛-皮膚”傳感器已初步應用于機械手夾持過程中摩擦力大小的判斷，未來在機器人領域有潛在的應用前景。柔性器件領域知名學者、大阪府立大學教授竹井邦晴評論說：“‘汗毛-皮膚’傳感器的檢測量程令人印象深刻，其設計思路也是獨一無二的?！?/p>
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