受人体皮肤触摸和疼痛机制的启发，将离子感知膜和聚二甲基硅氧烷(PDMS)层结合在一起，实现了一种通过离子电效应区分触摸和疼痛感知的仿生人工受体。离子传感膜提供触觉或疼痛感知的载体，而PDMS层作为柔性衬底用于调节受体的感知能力。通过实验研究了PDMS层的物理性质对人工受体感知能力的影响。此外，为了区分尖锐物体下的接触或疼痛，进行了接触区域测试。

结果表明，当PDMS衬底的弹性模量和厚度增大时，触发人工感受器触痛反馈的压力阈值呈增大趋势。在较高的弹性模量和较大的厚度下，触摸和疼痛的区分能力更加明显。在相同载荷下，随着载荷面积的减小，诱导疼痛反馈更加强烈，当载荷半径从3 mm减小到1 mm时，疼痛阈值从176.68 kPa下降到54.57 kPa。这项工作为开发具有触觉感知和疼痛预警功能的电子皮肤提供了一种新的策略。通过改变中间层的物理性质可以调节压力阈值和传感范围。成果可应用于机器人触觉和医疗监测领域。

上述研究最近发表于 Machines，李博老师参与其中关于传感机理和表征的分析。

论文题目：Bio-Inspired Artificial Receptor with Integrated Tactile Sensing and Pain Warning Perceptual Abilities

在线链接：https://www.mdpi.com/2075-1702/10/11/968