电子皮肤材料设计和应用研究进展:从人体到具身智能机器人被Progress in Materials Science录用

发布时间:2026年07月24日

随着柔性电子、人工智能和机器人技术的快速发展,电子皮肤作为连接人体、环境与智能系统的重要界面,受到了广泛关注。凭借柔软、可拉伸和贴合复杂曲面的特点,电子皮肤已被应用于人体健康监测、医疗诊断、运动康复和生理信号感知等领域。近年来,具身智能的发展进一步拓展了电子皮肤的应用边界,使其逐渐由人体可穿戴器件转变为赋予机器人触觉感知、环境交互和自主响应能力的关键技术。面向人体与机器人应用,电子皮肤不仅需要具备高灵敏度和多模态感知能力,还需满足高韧性、抗疲劳、自修复、生物相容性、可降解性以及长期稳定性等要求。同时,微结构界面、多孔与层状网络、可变形拓扑、微针与嵌入式结构以及柔性集成电路等设计策略,可有效增强信号响应、调控应力分布,并促进多种传感功能的协同集成。材料性能与结构设计的协同优化,为电子皮肤在复杂形变和动态交互环境中的稳定运行提供了重要基础。本文系统综述了电子皮肤从人体应用向具身智能机器人感知等智能应用转变过程中在材料设计与功能应用等方面所取得的研究进展。具体而言,重点总结了高韧性与抗疲劳材料、自修复材料、生物相容与可降解材料、柔性可拉伸导体及多尺度结构设计,并介绍了其在触觉感知、人体生理监测、运动康复、机器人精密操作和智能交互等方面的代表性应用。在此基础上,进一步展望了电子皮肤向集感知、计算、决策和反馈于一体的闭环智能系统发展,为构建高可靠性、低能耗和可规模化制造的具身智能机器人电子皮肤提供参考。

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Ke Xu, Kai Ke*, Yi-Di Hu, Jia-Xing Guo, Si-Ji Niu, Yu Wang, Bo Yin, Yan Jiang*, Ming-Bo Yang, Wei Yang*. Advances in material design and applications of electronic skins: From human body to embodied intelligent robots. Progress in Materials Science 2026

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2026.101786