近年來，柔性觸覺傳感技術(shù)在醫(yī)療健康、智能機器人和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有重要的應用前景。在臨床診斷中，脈搏波信號作為重要的醫(yī)學參考指標，監(jiān)測其動態(tài)變化過程能夠提供血壓平衡、血管老化、器官健康和睡眠質(zhì)量等豐富的健康狀況信息。而隨著現(xiàn)代醫(yī)學的進步，對更全面的脈搏波信號（包括周期、脈寬、脈搏率和脈搏波形狀）的需求愈發(fā)迫切，脈搏波的三維動態(tài)重構(gòu)被認為是最佳的解決方案。
近日，中國科學院重慶綠色智能技術(shù)研究院機器人技術(shù)與系統(tǒng)中心在《Advanced Functional Materials》期刊發(fā)表了題為“High-Resolution Carbon-Based Tactile Sensor Array for Dynamic Pulse Imaging”的論文。該研究開發(fā)了一種基于壓敏隧道機制的高密度柔性觸覺傳感器陣列。研究團隊通過掩模輔助等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）方法，在微金字塔結(jié)構(gòu)的硅襯底上沉積了共形石墨烯納米墻（GNWs）圖案陣列，并將其用作壓力敏感電極，表現(xiàn)為高靈敏度（222.36 kPa-1）和寬壓力范圍（1 MPa）。陣列器件具有高分辨能力，即高空間分辨率（64 sensors/cm2）、時間分辨率（響應時間2 ms）和壓力分辨率（1/1000）。更重要的是，HfO?隧穿層能有效抑制噪聲電流，信噪比為36.32 dB。高分辨柔性觸覺陣列集成于機器人靈巧手，可以實現(xiàn)脈搏波的3D形貌高質(zhì)量還原。這項工作不僅展示了柔性高分辨率觸覺傳感器陣列在脈搏波三維動態(tài)重構(gòu)中的出色表現(xiàn)，還為未來智能醫(yī)療診斷的發(fā)展提供了技術(shù)支持。
機器人技術(shù)與系統(tǒng)中心研究生田鑫、程觀銀為論文第一作者，魏大鵬研究員為論文通訊作者。該研究工作展示了高分辨率觸覺傳感陣列在遠程智能診斷中廣闊的應用前景，得到了重慶市科技局、西藏自治區(qū)科學技術(shù)廳和重慶市人才計劃等項目的支持。
相關(guān)論文鏈接： https://doi.org/10.1002/adfm.202406022
三維脈搏波成像系統(tǒng)