隐形眼镜可实时监测眼压、机器人可以感知温度和湿度、地板监测系统可以让所有经过的人有迹可循……这些令人惊叹的高科技，都来自于东大研究团队！3月28日，记者实地探访了东南大学电子科学与工程学院实验室，听吴俊教授课题组讲述正在研发的柔性传感器及其智能化应用前景。
实用！隐形眼镜实时监测眼压
隐形眼镜对于爱美人士是个福音，如果能够实时监测眼压，及时预警糟糕的青光眼，岂不更妙？在东大显示技术研究中心，记者看到梦想即将变成现实。
科研人员用一个白色的球状模型给记者作了演示：“我们在隐形眼镜里植入了线圈传感器，可以实时测量眼压。而外部的框架眼镜也会放置一个线圈，两者产生耦合效应，就可以将数据传导出去，并通过蓝牙等通信方式传输到手机上，以便于随时监测。”
将线圈植入眼镜，眼睛会不会有异物感？东南大学电子科学与工程学院副院长吴俊介绍，因为线圈的材质及厚薄度与隐形眼镜一致，因此不会带来不适感。这种新型隐形眼镜解决了临床上青光眼病变眼压异常波动不易捕捉的难题，对于提早介入治疗有很大的帮助。目前虽然尚未进入临床，但是应用前景很好。
“我们在隐形眼镜里还可以加入一种特别的材料，一旦眼表的工作发生变化，它的结构也会发生一些变化，从而发生颜色的变化。”吴俊说，利用这个原理可以做成可变色的美瞳，说不定大受欢迎。关于隐形眼镜的创新应用还很多，比如在眼镜里面植入光电传感器，可以实时捕捉到主人的视线视角，应用到特殊的场景。
智能！机器人能够感知温度和湿度
如今机器人已经广泛应用于生活场景中，甚至人形机器人也来到了我们身边，但因为其和环境融合的能力主要依靠视觉信息，表现出来的功能很有限。吴俊团队研发的一种水驱动机械性能可调的全属性凝胶电子皮肤，则可以让机器人更细腻地感知环境！其最新成果近日在国际著名学术期刊《ACS Nano》在线发表。
记者在研究中心看到这款电子皮肤，黑色的一条不太像皮肤，但看上去比较柔软，摸上去也有着皮肤的弹性。“怎么让机器人跟环境的交互更加像人类？那就是赋予它第二大感官：触觉！”吴俊说，人类可以借助视觉、听觉、触觉等多感官对陌生环境进行认知，而现有机器人往往是依赖摄像头来建立对周围环境的认知。团队研发的电子皮肤让机器人具备和人类高度相似的皮肤，拥有触觉，可以感知温度、湿度和压力。围绕这个目标，团队开展了一系列研究工作，第一步就是用超声波定位技术解决了视觉受限的问题。
吴俊表示，触觉传感器被中科院列为与光刻机、芯片并列的关键“卡脖子”技术之一。其中，可与生物神经系统交互的触觉电子皮肤对智能机器人义肢、人体增强、新型人机界面至关重要。基于团队多年来在仿生多模软触觉传感器上的研究，此次研发的新型皮肤可应用于机器人皮肤以展示其在捕获多种刺激信息、重构配置所需功能方面的高度类皮肤属性。同时，其类皮肤属性具备优异的皮肤兼容性，可用于可穿戴皮肤，辅助以深度学习后还可以实现实时动态手势识别。
神奇！衣服随时捕捉心率肺活量
柔性传感器加持的可穿戴设备，也是吴俊团队研究的重要对象。比如纤维手套可以捕捉人的手指关节的动作，人们通过做出特定的手势，向智能终端（如机器人、元宇宙环境里的某一虚拟人物等）发出指令，智能终端也会利用手套内置的传感器、制动器等，返回给使用者一定的反馈信号，实现双向交互。可以设想一下，以后可以在虚拟世界与离去的亲人、异地的恋人进行沉浸式互动，也可以为心理治疗领域智慧赋能。
衣服也可以变得很神奇！“如果把每一根纤维都做成一个传感器件，可以感受到现在的温度是多少，甚至可以捕捉到主人现在的心率、呼吸频率、肺活量是多少！大家可以畅想一下，这种衣服穿在身上以后，它可以比你还了解你自己，可以捕捉你身体的各种生理信息，对于健康监测来说可以帮上大忙。”吴俊说。
在智能家居领域，传感器的创新应用更是大显身手。吴俊描述了地板监控系统的应用场景：“通过传感器，地板可以记录居家环境下人员的行动轨迹，根据不同的步态，还能分析出经过的是老人孩子还是男性女性，发现异常及时发出预警。比如，发现老人或孩子到了危险地带，或者发现陌生人入室，就发出警报，成为人们居家安全的好助手。”
通讯员 唐瑭
南京晨报/爱南京记者 王晶卉
摄影 刘莉
编辑：林力
2023-3-28【爱南京】
