编织机器人电子皮肤成为可能

东华大学教授朱美芳、研究员王刚等通过微流控编码纺丝，将电子器件及其连接关系融入连续纤维内部结构，实现纤维成形与电路构筑同步进行，让纤维本身成为电路。团队通过精密流体设计，将电路布局转化为纺丝程序，在纤维横截面上调控导电、绝缘、发光或半导体材料，形成不同功能层；沿纤维长度方向调节纺丝液输入，使功能层连续或间断，形成器件间电连接。基于该平台，团队构筑了彩色电致发光、模拟信号处理、数字逻辑运算和非接触空间感知等模块，并进一步将晶体管、电阻、电容等器件按设计互连，在单根纤维内实现可调滤波电路、反相器等电路功能。应用验证中，研究人员将空间感知纤维布置在机械臂夹爪内侧，实现目标自动跟踪；团队还利用纤维组成的柔性交互界面，实现了手指对机械臂和无人机的非接触控制。朱美芳表示，该工作建立了一套贯通功能材料空间组织、纤维器件构筑与电路互连的设计制造方法，为可穿戴计算、柔性人机交互、软体机器人和具身智能系统提供新的技术路径。