［本站讯］近日，集成电路学院李阳教授团队在国际期刊 Advanced Science发表题为“Bio-Inspired SA-FA Bionic Dual Receptor Electronic Skin for Intelligent Gesture and Material Cognition Systems Enhanced by Static-Dynamic Mutual Interaction” 的长篇研究性论文。该论文创新地提出了一种仿生SA-FA双受体(BDR)电子皮肤，通过静态-动态互作增强机制深度融合SA与FA的功能特征，在单一器件中实现了稳定压力检测与快速瞬态响应的统一，为电子皮肤跨入“认知级”发展奠定了基础。该电子皮肤由两部分构成：离子水凝胶微金字塔结构单元（仿SA受体），具备线性灵敏度高达172 kPa⁻¹（30 kPa范围）、响应/恢复时间仅11.2 ms、检测下限低至0.5 Pa；静电纺丝TPU/绢云母纤维摩擦电单元（仿FA受体），具有优异的自供能特性和材料识别能力。

图1.基于 BDR 电子皮肤的智能触觉认知系统构造图

基于此创新，研究团队构建了两个系统验证其性能。智能手套认知系统：利用电容与电压双通道信号，结合深度神经网络（DNN），实现对7种手语动作的精准识别，平均准确率达99.3%，并可实时驱动机械手完成复杂交互。智能自主材料认知系统：将BDR电子皮肤集成至机器人手指，结合1D-CNN算法，仅需一次触摸即可识别材料的电负性、硬/软度及类别（Ecoflex、PVDF、HDPE、纸张、PET、PU），平均准确率达96.2%，并能在可视化界面实时显示。

图2. 智能手套认知系统演示

李阳教授课题组长期致力于智能感存算器件与集成系统方向的研究，该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、泰山学者工程等项目的支持。