智能机器人执行超精细操作任务时,如何在复杂环境中通过触觉辨别细微压力(如流体环境)是一项亟待解决的技术瓶颈。尽管高灵敏度柔性触觉传感器已有大量研究报告,但由于柔性传感器易受到本征噪声的限制,在实际应用中的压力分辨率水平仍难以满足需求。
近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院研究团队受人体指尖默克尔细胞启发,提出一种共形石墨烯纳米墙-六方氮化硼-石墨烯(CGNWs-hBN-Gr)准二维垂直隧穿触觉传感器,利用hBN隧穿通道模拟PZ蛋白的生物机械门控离子通道,通过微纳米多尺度力敏界面实现了原子层间隧穿电流的宏观调控。
此外,hBN盖层和隧穿效应可有效抑制陷阱电荷,从而降低器件1/f噪声。实验数据显示,该传感器灵敏度高达1.99×106 kPa-1,在10 Hz频率下的噪声功率谱密度仅为2.2×10-24 A2/Hz,噪声等效压力(NEPr)低至7.96×10-3 Pa,信噪比高达68.76 dB。研究团队建立了机器人指尖液体识别系统,通过对比COMSOL仿真与实际测试数据,捕捉到液体接触过程中的微动态特征,配合过渡感知上下文注意力网络(TacAtNet)模型,实现不同溶液甚至同一溶液的不同浓度的识别,在不同浓度的酒精(0%、25%、50%、75% 和 99%)中识别率高达98.1%。
该项技术增强了机器人在复杂环境中的感知能力,为下一代机器人的先进应用提供了保障。
相关研究成果以Superlow-Noise Quasi-2D Vertical Tunneling Tactile Sensor for Fine Liquid Dynamic Recognition为题,发表在ACS Nano上。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等的支持。
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仿生触觉传感结构和感知过程
中美科研人员通过对早期角龙类恐龙颅腔形态进行研究发现,随着体型增大,角龙类恐龙在听觉、嗅觉和聪明程度等方面出现 脚桥核(PPN)被认为是运动调控的重要脑区,而脚桥核中谷氨酸能(vGluT2)神经元对运动控制的贡献在临床和基础研究中存在争议。临床上,脚桥核是帕金森病患者深部脑刺激(DBS)的潜在靶点,尤其适用于对多巴胺能治疗和丘脑底核/ 种子在植物生命周期中发挥着重要作用,而种子寿命是决定能否长期储存的关键因素。莲子具有极强的生命力,能够在自然环境中的泥碳层存活千年,并在适宜条件下萌发。然而,以往研究聚焦于生理结构和生化组分对莲子寿命的 10月12日上午,国务院新闻办公室举行新闻发布会,财政部负责人介绍有关情况,提出下一步财政部将会同相关部门从奖优和助困两个方面,分两步来调整完善高校学生的资助政策。 财政部副部长郭婷婷介绍,目前我国已经建立起 11月13日,教育部召开学习贯彻落实习近平总书记给中国国际大学生创新大赛参赛学生代表重要回信精神座谈会。教育部党组书记、部长怀进鹏出席会议并讲话。教育部党组成员、副部长吴岩主持会议。 怀进鹏指出,习近平 办好学前教育、实现幼有所育,关系亿万儿童健康成长,关系千家万户的切身利益,关系国家和民族的未来。在以中国式现代化全面推进教育强国建设的新征程上,颁布学前教育法,标志着学前教育进入“有专门 。本文链接:超低噪声准二维隧穿传感器应用于精细触觉识别研究取得进展http://www.sushuapos.com/show-12-1186-0.html
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