量化电导人工痛觉感受器

疼痛分级·自愈

用忆阻器多级电导模拟痛觉分级与自愈，并可与活体神经联动实现回避反射。

Shan, Xuanyu · Yan, Ziyang · 赵晓宁 · Fan, Jingbo · Tian, Qiaoling · Tao, Ye · 王中强 · He, Xiaoxiao · 79069147 · 林亚 · 徐海阳 · Yi-Chun, Liu

Advanced Functional Materials 2025

技术优势

痛觉分级可编程

器件的多级量化电导状态直接编码不同疼痛等级，使后端机器人控制器能区分轻度与重度伤害刺激。

损伤后自愈

器件在遭受机械或电学损伤后能恢复导电通路，维持痛觉感知功能，延长了在动态机器人皮肤上的使用寿命。

直接驱动活体神经

实验证明，该痛觉感受器的突触反馈能够作用于小鼠坐骨神经，并随压力刺激增强肌肉收缩和腿部运动，展示了生物-电子混合接口的可行性。

应用场景

• 人形机器人触觉：为机器人皮肤提供分级痛觉信号，替代传统单一阈值开关，实现更接近人类的触觉反馈。
• 电子皮肤伤害感知：赋予电子皮肤感知伤害强度和自愈能力，减少人工维护，提高长期使用的可靠性。
• 神经假体：作为神经假体的伤害感受前端，将压力刺激转化为神经可识别的突触信号，恢复或增强感知功能。
• 机器人安全防护：让机器人能感知危险程度并触发分级规避动作，避免进一步的物理损伤。