PVA水凝胶电子皮肤

自供电多模传感

单一材料实现温度、脉搏与汗液三种信号的自供电同步感知，无需刚性组件或外部电源，即可驱动机器人控制与触觉反馈。

Bai, Chenhui · Dong, Xinyu · Liu, Quyang · Zhao, Ming · Yang, Kun · Niu, Yu · Zhang, Hulin · Zhai, Wei

Nature Communications 2026

技术优势

无需外部电源

热电池、压离子和扩散效应在体温与环境温差、机械变形和汗液接触下自发产生电信号，传感器完全自供电。

软而不刚

水凝胶模量低、拉伸性好，能贴合皮肤随动变形，不像刚性传感器那样造成佩戴不适或信号干扰。

信号不再打架

基于局部注意力的时序机器学习模型能把温度、脉搏和汗液三种叠加信号分开，各自独立输出。

可穿戴闭环交互

用手环形态即可同时实现生理检测、机器人控制和触觉反馈复现，不需要额外信号调理电路或外部设备拼接。

应用场景

• 电子皮肤：用单一软材料替代刚性多组件阵列，实现自供电多模感知。
• 可穿戴健康监测：同步连续检测体温、脉搏和排汗，摆脱充电和硬质传感器束缚。
• 柔性人机界面：以柔性腕带直接输出多模态控制信号，无需外部电源或处理电路。
• 机器人触觉反馈：把生理信号实时转为机器人操控，并主动生成触觉反馈形成闭环。
• 虚拟现实交互：通过触觉反馈复现，让虚拟环境中的交互有真实皮肤感受。