【公關中心】智慧皮膚新突破!中興大學開發仿生觸覺電子元件登國際重要期刊
更新時間:2025-01-24 09:53:06 /
張貼時間:2025-01-20 11:15:15
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你能想像未來的機器人擁有如人類一般敏銳的觸覺嗎?國立中興大學研究團隊,成功開發出一種模仿人類觸覺機械受器的人工裝置,稱為人工默克爾盤(Artificial Merkel Discs),為智能裝置開啟了全新的觸覺感知時代。這款革命性的人工觸覺裝置以二維材料為基礎,該研究由興大生醫工程所林淑萍教授與物理所林彥甫教授領導,成果發表於高影響因子國際知名期刊《Materials Science & Engineering R》(IF:31.6)。
默克爾盤是人類皮膚中負責精細觸覺的感受器,可以感知輕微的壓力變化,如盲人藉由指尖默克爾盤來辨識點字。過往電子元件要達到仿生觸覺功能,電路板尺寸要將近手機螢幕大小,該團隊將元件超微型化,縮小近1千萬倍,等於頭髮直徑大小,且感應更加靈敏,大幅提高未來的整合應用性。
研究團隊運用二硫化鉬(MoS₂)作為導電通道、六方氮化硼(h-BN)作為絕緣層,並結合石墨烯(Graphene)浮動閘設計,打造出獨特的二維材料堆疊結構,不僅能夠模擬生物的神經突觸可塑性,還能展現獨特的觸覺反應特性。
「這款人工裝置的核心能力在於再現人類默克爾盤的兩大關鍵功能:精準定位的低頻響應(強化約11.23 Hz頻率的訊號),以及側抑制周圍雜訊的特性,這與默克爾盤對低頻刺激(5~15 Hz)的敏感特性相符。」林淑萍教授說明。「透過這些功能,裝置能有效模仿人類觸覺中對形狀、曲線等細節的精準感知。」更令人驚嘆的是,這項技術在智能裝置領域的應用潛力無可限量。透過模仿生物觸覺系統的「慢適應行為」,這項人工神經裝置能融入電子皮膚(e-skin),未來可廣泛用於高精度義肢、機器人觸覺感應、警示系統,甚至是智能家居設備。
團隊指出,該人工神經裝置能與壓力感測器相結合,形成5×5的人工觸覺感知陣列。透過這樣的陣列,裝置不僅能感知方向和動作,甚至能分辨出像「N」字母這樣的細微壓力圖案,讓機器真正具備「觸摸世界」的能力。
「這不僅是一項科技上的成就,也是邁向人工智能裝置未來的一大步,」林彥甫教授強調。「未來,我們將致力於將這項技術推向量產化,為半導體與人工智慧產業開啟更多可能性。」
在智能時代,觸覺不再僅屬於人類的專利。透過中興大學的這項研究,人工裝置正逐步擁有與生物相似的感知能力,將為未來科技帶來更深遠的影響。
論文連結: https://authors.elsevier.com/sd/article/S0927-796X(25)00003-8
2.公視台語台:智慧皮膚新突破 興大研發微型觸覺感應器
3.自由時報:興大研發仿生「智慧皮膚」 機器人也能有「觸覺」
4.中央社:人工智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件
5.聯合報:人工智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件
6.中國時報:智慧皮膚新突破!中興大學成功開發仿生觸覺電子元件
7.工商時報:智慧皮膚新突破!興大開發仿生觸覺電子元件登國際重要期刊
8.經濟日報:人工智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件
9.臺灣時報:開發出模仿人類觸覺機械受器人工裝置 中興大學發表研究成果
10.科技新報:人工智慧皮膚新突破,中興大學開發仿生觸覺電子元件
11.中華日報:智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件登國際重要期刊
12.中央廣播:人工智慧皮膚新突破 中興大學研發仿生觸覺電子元件
13.國立教育廣播電台:智慧皮膚新突破 興大仿生觸覺電子元件登國際期刊
14.觀傳媒:智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件登國際重要期刊
15.真晨報:智慧皮膚新突破!中興大學開發仿生觸覺電子元件
16.MSN:人工智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件
17.yahoo新聞1:智慧皮膚新突破!興大開發仿生觸覺電子元件登國際重要期刊
18.yahoo新聞2:智慧皮膚新突破 興大仿生觸覺電子元件登國際期刊
默克爾盤是人類皮膚中負責精細觸覺的感受器,可以感知輕微的壓力變化,如盲人藉由指尖默克爾盤來辨識點字。過往電子元件要達到仿生觸覺功能,電路板尺寸要將近手機螢幕大小,該團隊將元件超微型化,縮小近1千萬倍,等於頭髮直徑大小,且感應更加靈敏,大幅提高未來的整合應用性。
研究團隊運用二硫化鉬(MoS₂)作為導電通道、六方氮化硼(h-BN)作為絕緣層,並結合石墨烯(Graphene)浮動閘設計,打造出獨特的二維材料堆疊結構,不僅能夠模擬生物的神經突觸可塑性,還能展現獨特的觸覺反應特性。
「這款人工裝置的核心能力在於再現人類默克爾盤的兩大關鍵功能:精準定位的低頻響應(強化約11.23 Hz頻率的訊號),以及側抑制周圍雜訊的特性,這與默克爾盤對低頻刺激(5~15 Hz)的敏感特性相符。」林淑萍教授說明。「透過這些功能,裝置能有效模仿人類觸覺中對形狀、曲線等細節的精準感知。」更令人驚嘆的是,這項技術在智能裝置領域的應用潛力無可限量。透過模仿生物觸覺系統的「慢適應行為」,這項人工神經裝置能融入電子皮膚(e-skin),未來可廣泛用於高精度義肢、機器人觸覺感應、警示系統,甚至是智能家居設備。
團隊指出,該人工神經裝置能與壓力感測器相結合,形成5×5的人工觸覺感知陣列。透過這樣的陣列,裝置不僅能感知方向和動作,甚至能分辨出像「N」字母這樣的細微壓力圖案,讓機器真正具備「觸摸世界」的能力。
「這不僅是一項科技上的成就,也是邁向人工智能裝置未來的一大步,」林彥甫教授強調。「未來,我們將致力於將這項技術推向量產化,為半導體與人工智慧產業開啟更多可能性。」
在智能時代,觸覺不再僅屬於人類的專利。透過中興大學的這項研究,人工裝置正逐步擁有與生物相似的感知能力,將為未來科技帶來更深遠的影響。
論文連結: https://authors.elsevier.com/sd/article/S0927-796X(25)00003-8
新聞彙整
1.公共電視:智慧皮膚新突破 中興大學研發微型觸覺感知器2.公視台語台:智慧皮膚新突破 興大研發微型觸覺感應器
3.自由時報:興大研發仿生「智慧皮膚」 機器人也能有「觸覺」
4.中央社:人工智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件
5.聯合報:人工智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件
6.中國時報:智慧皮膚新突破!中興大學成功開發仿生觸覺電子元件
7.工商時報:智慧皮膚新突破!興大開發仿生觸覺電子元件登國際重要期刊
8.經濟日報:人工智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件
9.臺灣時報:開發出模仿人類觸覺機械受器人工裝置 中興大學發表研究成果
10.科技新報:人工智慧皮膚新突破,中興大學開發仿生觸覺電子元件
11.中華日報:智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件登國際重要期刊
12.中央廣播:人工智慧皮膚新突破 中興大學研發仿生觸覺電子元件
13.國立教育廣播電台:智慧皮膚新突破 興大仿生觸覺電子元件登國際期刊
14.觀傳媒:智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件登國際重要期刊
15.真晨報:智慧皮膚新突破!中興大學開發仿生觸覺電子元件
16.MSN:人工智慧皮膚新突破 中興大學開發仿生觸覺電子元件
17.yahoo新聞1:智慧皮膚新突破!興大開發仿生觸覺電子元件登國際重要期刊
18.yahoo新聞2:智慧皮膚新突破 興大仿生觸覺電子元件登國際期刊