智能传感构筑万物互联

随着第四次工业革命的进行，世界主要发达国家都在加紧推动产业转型升级，实施“再工业化”战略，而智能制造也成为新一轮全球产业竞争的制高点。

智能传感器作为智能制造的重要技术基础，在物联网、工业互联和人工智能等领域有着重要的应用，也是世界主要发达国家竞相发展的技术。在北京地区广受关注学术成果系列报告会（新能源新材料领域）上，中国科学院北京纳米能源与系统研究所的研究员潘曹峰表示：“智能传感器是‘中国制造2025’的關键核心技术，也是亟待攻克的核心技术。”

智能传感器的应用前景

“智能传感器有着广泛的应用，比如在物联网领域，物联网的核心就是智能传感器。智能传感器是获取外界信息必要的基础，离开了智能传感器，物联网就无法构建。”潘曹峰表示。

随着老龄化趋势的加剧，传统居家养老模式受到了强烈冲击。如何看护、照顾老年人逐渐成为社会关注的重点问题，而服务型机器人或可在未来承担起老年人的陪伴、看护等工作。潘曹峰表示：“这种服务型机器人的一项关键技术指标就是人工智能触觉，只有具备了触觉传感，机器人才能掌握自己的力量，知轻重，不给人造成伤害。”

以多关节机械手或多自由度的机器装置为代表的工业机器人如今被广泛用于大型的工业制造，而如果能把智能传感器装置在工业机器人中，就可以大大提高工业制造的精度。

“其实很多所谓的‘卡脖子’技术，并不是科学原理的‘卡脖子’，而是技术上的‘卡脖子’，是整个工业体系加工精度和能力上的‘卡脖子’，所以我们需要在工业制造的每个领域进行技术的提高，只有这样才能实现系统化集成的提高。因此未来智能传感器将在工业制造精度方面有着广阔的发展空间。”潘曹峰说。

制备透明可拉伸触觉传感器

众所周知，人体皮肤是一个敏感、柔性和复杂的感觉器官，有着非常高的分辨率。在每个皮肤空间上分布着2500多个皮肤触觉传感单元，而在每个触觉传感单元中，有着测压力、测应变、测温度、测湿度的单元，可以实现多物理量、多功能性测量。

受人体皮肤的启发，潘曹峰和团队研发制备了一种透明可拉伸触觉传感器，该器件兼顾了高透明度、高压力敏感性、可拉伸性和多点触控操作性能，能够同时实现生物机械能收集、触觉感知等功能。

“我们做了一个10×10的网格节点，同时构筑了具有力、应力、应变、温度、湿度、紫外光、接近7个物理量的可拉伸的处理传感阵列。这个阵列可以同时监测7个物理量，并且这7个传感器对外界的7个物理变量有着非常高的选择性。例如应力传感器只对外界的应力有响应，对温度、湿度没有响应。这就是选择性，传感器的选择性非常重要。此外，这个传感器还具有多功能化、柔性化的特点。”潘曹峰说。

随着人工智能技术的发展，透明可拉伸触觉传感器将具有广阔的市场前景，在人机交互、自驱动机器人、柔性显示屏和可穿戴电子设备中有着重要的潜在应用价值。

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