近日，陕西科技大学刘汉斌副教授团队开发了一种基于谷蛋白的双网络水凝胶用于可实现手写输入的电子皮肤，在深度学习的辅助下实现高精度手写输入识别。相关研究成果发表于期刊《Chemical Engineering Journal》。
近年来，在柔性电子技术加速发展的推动下，人机交互技术已广泛应用于医疗保健、虚拟现实、智能制造等方面。然而，当可穿戴显示设备得到广泛发展时，人机交互中的信息输入仍然是一个巨大的挑战。此外，有效的信息输入在各种可穿戴设备和智能系统中变得越来越重要，但传统的刚性输入设备（如键盘、鼠标或触摸屏）无法在柔性界面（如人体皮肤上）之间正常工作。由弹性体和功能填料组成的复合材料被广泛开发以制造用于信息输入的柔性设备，这些设备表现出可接受的机械坚固性，但大多数与人体皮肤的相容性低，佩戴便利性和舒适性有限。高性能柔性信息输入器件的发展仍然面临困境。针对以上问题，该团队以谷蛋白和交联PVA 形成双网络水凝胶。水凝胶中NaCl 赋予其离子电导性，并进一步增强谷蛋白分子之间的结合，改善谷蛋白水凝胶的机械性能。所得水凝胶具有高拉伸性 （> 1300%）、自愈能力和对皮肤的强粘附力。水凝胶具有优异的压力传感性能，在深度学习的辅助下可以实现准确的手写输入识别。即使在拉伸、破损或自愈合后也能实现高精度识别。
图1. 基于谷蛋白的电子皮肤制备过程示意图，以及输入识别示意图。
图5. 深度学习辅助的谷蛋白水凝胶手写输入识别应用相关成果以“An E-skin for handwriting input at human-machine interface”为题发表于Chemical Engineering Journal。陕西科技大学轻工科学与工程学院（柔性电子学院）博士研究生项华翠为第一作者，刘汉斌副教授为通讯作者。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.158879
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