汉阳大学王伟教授团队AFM：人机交互技术新突破：自供电、原材料基传感器开启人机交互新篇章

近日， 韩国汉阳大学 王伟教授 团队 在人机交互技术领域取得重要突破，提出了一种 自供电 、 原材料基 、 具有最小化信号通道数 的传感器阵列设计方法。这一研究为传感器在低成本、高效人机交互中的应用开辟了新的思路。相关工作以“Self-Powered, Raw Material-Based Sensor Arrays with Minimized Signal Channels for Human-Machine Interaction”发表在《 Advanced Functional Materials 》，该实验室博士研究生 阿世伟和 博士后研究员 王森 为论文的共同一作。

技术亮点：自供能与信号通道优化的完美结合

研究团队通过自然界的 接触起电与静电感应现象 ，成功开发出无需外部电源的自供电柔性传感器阵列（图1）。与传统传感器相比，该设计大幅减少了信号通道数量，不仅降低了制造成本，还简化了系统复杂度。得益于传感器阵列工作原理的普遍性，该方法还为未来环保型电子产品的开发提供了方向。此外，该方法还展示了高度的材料适配性，能够利用低成本的原材料实现高灵敏度和多功能应用，使其在实际应用场景中具有广泛潜力。

图1.传感器的工作原理和阵列的设计方法

“它能做什么？”——传感器的多场景展示

1. 精准操控：手指的“指挥棒”

在人机交互操纵杆中，传感器阵列可精准捕捉操作指令，提升交互体验，同时将信号通道数优化至原来的一半。

图2. 双信号多通道传感器应用于操纵杆。

2. 电子皮肤：更广泛的触觉感知

传感器变身电子皮肤，在控制计算器、拨打电话和模拟画板功能中展现出强大的触觉感知能力。

图3. 基于传感单元阵列的双面柔性电子皮肤

3. 多功能控制器：游戏与工业的新选择

仅使用单个响应信号通道，即可实现控制俄罗斯方块游戏和机械臂操作的功能，从娱乐到工业应用潜力巨大。