2024年3月15日下午18:30,12bet手机端app官网前沿论坛第62期在12bet手机端app官网新燕园校区教学楼117成功举办。本次讲座邀请了北京航空航天大学原子制造研究院潘曹峰教授，为师生进行了主题为“低维半导体材料器件与触觉仿生”的精彩报告。本次讲座由电子学经理聘副教授胡又凡主持，90多名师生到场参与了学术交流活动。

首先，潘曹峰教授介绍了触觉传感的概念及其重要性，日常生活离不开传感，而触觉传感是传感器中的关键技术，是机器人获得触感的方式。触觉传感可以用于人工智能、精密制造、医疗健康、物联网等，是亟待攻克的核心技术。触觉传感器的缺失会导致机器人反应不灵敏、动作不精准。

人类皮肤的特点是高延展性、高性能与多物理量检测。高延展性是指人类皮肤最大拉伸褶皱预留，其中指关节可达80%。高性能则是指高灵敏度与宽线性范围，二者需要平衡兼顾来获得最佳传感效果。多物理量检测则是同时检测温度、湿度等多种环境感知功能。

其次，潘教授讲述了触觉传感的实现中所面临的挑战。潘教授将触觉传感制备难点分为三部分：一是人体皮肤不同部位的触觉灵敏度不同；二是人体皮肤面积较大，能到两到三个平方米；三是解决皮肤传感中多物理量的探测精度及串扰问题，同时无串扰地传递温度、湿度、重量等物理量是最难实现的。

针对传感器的拉伸性问题，潘教授提出了纳米线-弹性体两相连续互穿网络协同的策略。通过将长高分子纤维做成两到三层纤维网，使用磁控溅射做图案化，通过调整亲疏水，可以将导电网做成任意形状。通过该方法制备导电网是一个“全能选手”，它可拉伸性能好且稳定、透明度高、导电性强、图案化易，由于可以做成图案，因此在射频方向也有一定潜力。

对于灵敏度与宽线性响应区间的平衡问题，潘教授介绍了团队实现的超薄高灵敏裂纹型应变传感器，该传感器厚度8微米，与皮肤形成良好接触，增益因子高达44013，信噪比为387dB，可以精准感知羽毛抚过的力量。

潘教授提出三维堆叠的触觉传感器结构，通过引入中模量匹配层，将低模量与高模量层衔接起来，使得材料界面更难撕裂，应用于多样的应变环境。同时将传感器做成阵列，通过阵列采集时空信息，从而得到不同传感信号，达到减小串扰目的。

再次，潘教授介绍了全手掌、全脚底的应力分布检测，以及触觉传感器自愈合、可降解的概念。潘教授展示了自己团队的智能电子皮肤机械手对于蚕的复杂抓握。最后，潘教授就动态滑觉的触觉传感器提出了展望，并对本次报告进行了总结。

在提问环节，参与讲座的师生踊跃与潘教授交流报告相关内容，师生提问了有关传感器的三维堆叠结构及超薄材料等问题，潘教授依次进行了详细解答。报告结束时，电子学经理聘副教授胡又凡为潘曹峰教授颁发了12bet手机端app官网前沿论坛纪念牌，并合影留念。