在我们的生活中，触觉体验至关重要。它让我们感知到温度、湿度、物体的质地和形状，为我们与世界互动提供了丰富的信息。随着科技的发展，柔性触觉传感电子皮肤成为一种备受瞩目的新型传感技术。它能够模拟人体皮肤的某些结构特征，实现对触觉压力的感知，为人类带来全新的触觉体验。其在智能医疗、智能控制系统、虚拟现实和增强现实等多个领域发挥着越来越重要的作用，图1为柔性触觉传感电子皮肤在各个领域的应用举例。
图1 柔性触觉传感电子皮肤在各个领域的应用举例
柔性触觉传感电子皮肤主要可分为柔性压力触觉传感电子皮肤、柔性温度触觉传感电子皮肤和柔性解耦多模触觉传感电子皮肤三大类。
柔性压力触觉传感电子皮肤主要通过将压力信号转换为电信号，从而实现对所受压力的测量。当输出电信号微弱时，需要对电信号进行放大处理。为了提高传感器的灵敏度、响应速度和回复时间等性能，研究人员通常通过表面形貌设计和器件结构设计等方法进行优化。根据检测机理的不同，柔性压力触觉传感电子皮肤可分为压阻式、电容式、压电式和摩擦式等类型。本文对四种柔性压力触觉传感电子皮肤的机理和特点等进行了详细的总结，具体归纳总结如表1所示。
表1 柔性压力触觉传感电子皮肤的归纳总结
柔性温度触觉传感电子皮肤是一种结合了柔性电子技术和温度传感技术的创新技术。其能够通过某种物理变化来实现对温度的检测，并且具有能变形、易附着、轻薄等优点。研究人员通常通过对材料表面形貌设计、对器件结构设计等方法来提高柔性温度触觉传感电子皮肤的灵敏度和检测范围。柔性温度触觉传感电子皮肤根据检测机理的不同可以分为热阻式柔性温度触觉传感电子皮肤、电容式柔性温度触觉传感电子皮肤、热电式柔性温度触觉传感电子皮肤等。本文对三种柔性温度触觉传感电子皮肤的机理和特点等进行了详细的总结，具体归纳总结如表2所示。
柔性解耦多模触觉传感电子皮肤能够通过单个传感器收集到多种刺激信息，并对信息进行解耦，从而获得准确、全面的数据。柔性解耦多模触觉传感电子皮肤根据检测机理的不同可以分为热电&压阻式柔性解耦多模触觉传感电子皮肤、热电&压电式柔性解耦多模触觉传感电子皮肤、热阻&压电式柔性解耦多模触觉传感电子皮肤、热阻&电容式柔性解耦多模触觉传感电子皮肤、热阻&摩擦式柔性解耦多模触觉传感电子皮肤等，应用于各种不同情况的检测。本文对几种柔性解耦多模触觉传感电子皮肤的机理和特点等进行了详细的总结，具体归纳总结如表3所示。
目前，柔性触觉传感电子皮肤仍面临很多挑战，如外界环境、材料性质、器件结构等都会对电子皮肤的灵敏度、稳定性、检测范围等性能产生影响。从外界环境影响的角度来看，电信号的振幅和部分材料本身特性等都会受到外界环境的影响，如温度可能会影响压电材料的压电常数而湿度可能会影响压电材料的电阻特性，进而影响相关电子皮肤的检测性能，可以通过温度校准或者改进封装材料等来应对这种挑战。
从材料性质的角度来看，单一材料的本征性能常常有限，会使得电子皮肤很难同时实现兼具高灵敏度和宽测量范围等各项优异性能，而且为了适应各种领域的要求，有时也需要材料具备生物相容性、自愈性和良好透气性等性能。为了应对这些挑战，通常可以通过复合材料设计，如增加导电填料或者添加掺杂剂等来对材料进行改性，进而改善性能。
从器件结构的角度来看，结构设计不同会对所制备电子皮肤的性能产生影响，不同的领域对结构的要求也有区别。比如对于柔性压力触觉传感电子皮肤来说，最常见的结构设计就是对电子皮肤中的薄膜进行图案化，薄膜表面是粗糙的，施加压力时电极与薄膜的接触面积变化相对比较明显，这样可以提高电子皮肤的分辨率和检测范围。也可以通过设计多孔结构，使得相同压力下器件结构变形更大，进而可以提高电子皮肤的灵敏度等性能。对于柔性温度触觉传感电子皮肤来说，可以通过结构设计提高热传输速度以及稳定性。对于柔性解耦多模触觉传感电子皮肤来说，可以通过设计特定结构等来实现对不同信号的准确解耦多模检测等。
柔性触觉传感电子皮肤在医疗、机器人、虚拟现实等领域发挥着越来越重要的作用，正在逐步改变着我们与世界的互动方式。随着其检测性能和机械稳定性等不断获得提升，我们有理由相信，更加美好的触觉未来正在到来！
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