高灵敏度离子电子学三模态触觉传感器的研发：实现接近-压力-温度同步感知的创新突破

为解决机器人领域多模态触觉传感器集成设计与信号解耦的技术难题，研究人员开发了一种基于离子凝胶（ionogel）和叉指电极的柔性三模态传感器，可同步检测接近（0–50 mm）、压力（灵敏度5.03 kPa?1）和温度（20–70°C，灵敏度分段达-2.196%°C?1/-0.822%°C?1），交叉干扰<1.15%，并通过机械臂实验验证其在复杂操作任务中的应用潜力，为机器人灵巧操控提供新方案。

　　

这项研究犹如给机器人装上了"仿生指尖"——通过创新的层状离子凝胶(ionogel)与叉指电极结构，打造出能同时捕捉接近、压力和温度信号的柔性三模态传感器。电容信号化身"空间侦探"，精准探测0-50毫米内的物体接近，并以5.03 kPa^?1的线性灵敏度感知0-163 kPa压力；电阻变化则扮演"温度哨兵"，在20-70°C范围内分段响应（20-45°C时-2.196%°C^?1，45-70°C时-0.822%°C^?1）。更妙的是，压力与温度信号的交叉干扰被控制在1.15%以下，就像三个默契的乐手各司其职又和谐共奏。当3×3传感器阵列登上机械臂舞台，成功完成拧瓶盖的"杂技表演"时，这套系统展现出在复杂操作中多模态信息同步解析的非凡潜力，为机器人灵巧操作打开了离子电子学(iontronics)的新乐章。