石墨烯电子皮肤“吹弹可破”：比人“感觉”更

手术室内的景象仿佛科幻电影的情节，穿着电子皮肤的机器人正在精细地执行手术，它们将另一块充满科技含量的电子皮肤植入患者体内。这一切的背后，是医生在室外精准地操控着。他们能够感知到病人最细微的反应，并实时监控患者术后的愈合情况。这种先进的医疗技术，将科幻梦想变为现实。

近日，中科院半导体所超晶格国家重点实验室的沈国震课题组与人民解放军总医院的姜凯教授联手，成功研发出一种新型柔性触觉传感器。这种传感器以石墨烯材料为核心，模拟了人体皮肤的感知功能，可以迅速感知微小的压力变化。它的问世，预示着军事和医疗健康等领域将迎来一场革新。

电子皮肤，这个词汇本身就充满了想象力和神秘感。它比人类的感觉更加敏锐，具备超越人类感知的能力。新型可穿戴仿生触觉传感器是一种仿照人类触觉感知功能的电子器件，拥有出色的柔韧性和适应性。如同真实的皮肤一样，它可以自由弯曲和变形。沈国震在接受《科学报》的采访时透露，即使是轻如羽毛、小如米粒的物体在其表面产生的微妙触感，也能被清晰快速地感知到。

更令人震惊的是，电子皮肤的感知速度远超过人类。人类皮肤的感触响应时间约为30至50毫秒，而这款电子皮肤的响应时间仅需5毫秒。其灵敏度高达15.6kPa-1，并且可以持续工作超过10万次。这些令人瞩目的数据足以证明，电子皮肤的感觉性能丝毫不逊色于人类。

实现这样的性能并不容易，尤其是相对于听觉和视觉来说，模仿触觉感官更为困难。沈国震坦言，为了模拟触摸感觉，需要发展高空间分辨率、高灵敏度、快速响应以及大面积的压力传感器阵列。为了模仿真实皮肤的触觉感知特性，必须进一步研发大面积柔性高像素力传感器阵列。这些传感器的性能要求极高，而石墨烯材料的出色性能成为满足这些要求的理想选择。作为一种备受瞩目的材料，石墨烯与可穿戴设备的结合，无疑为未来的科技发展带来了无限可能。

随着科技的不断进步和创新，我们有理由相信，未来的医疗手术将更加精准、安全、高效。电子皮肤的出现，将为我们打开一扇全新的大门，让我们走进一个充满科技与奇迹的世界。传统石墨烯以其出色的导电性能，在压阻型柔性压力传感器的应用中表现稳定，其对压力的电学性能变化表现并不突出。

为了突破这一局限，科研人员将石墨烯与聚偏氟乙烯纳米纤维巧妙地复合，形成了富有活性的三维网络结构。这一创新使得器件的电学性能可调性显著增强，为其在仿生电子皮肤领域的应用打下了坚实基础。沈国震团队对此进行了深入。

石墨烯与一维纳米纤维结合构成的三维网状结构，犹如一个高度敏感的感知系统，能够精准捕捉微小的压力变化。这一设计如同为压力传感器安装上了敏锐的“眼睛”，使其对压力的反应更为精准和迅速。

尽管沈国震课题组在柔性电子学领域已有丰富的经验，但在初次涉足电子皮肤领域时，仍然遇到了诸多挑战。在研究基于石墨烯材料的电子皮肤与健康监测应用时，他们需要测试传感器件在大量循环工作后的性能稳定性，以及在不同频率压力下的响应速度。实验室现有的设备无法满足这些专业的测试需求。

这些问题对于沈国震团队来说，既是考验也是机遇。他们深入钻研，努力寻找解决方案，以期让石墨烯电子皮肤“吹弹可破”的灵敏程度超越人类感知。每一次的挑战和突破，都是他们迈向成功的坚实步伐。

他们的研究成果，为我们揭示了石墨烯电子皮肤的奥秘。在追求更高灵敏度的路上，他们不断前行，为我们打开了一扇通往未来科技的大门。更多关于石墨烯电子皮肤的奇妙故事，敬请关注奇事网频道，让我们一同见证科技的魅力。