在智能机器人、可穿戴医疗、脑机接口等领域，人机交互的核心需求正从 “简单响应” 升级为 “精准理解”。传统电子皮肤要么只能单一感知压力、应变等物理信号，要么多模态传感器堆砌导致信号干扰、贴合性差，难以实现复杂场景下的高精度上下文交互 —— 就像 “看得见却摸不着”“摸得到却读不懂”，无法满足机器人精细操作、医疗精准监测等高端需求。
如今，厦门大学团队在《Nature Communications》发表的创新研究，推出了超适形双模态（HDM）超皮肤！它仅10微米厚，能紧密贴合皮肤褶皱，同步捕获肢体运动（本体感觉）和触觉位置（外感受觉），还能通过算法区分信号、理解交互语境，为高端人机交互带来革命性突破。
研究成果
1. 超适形设计：10 微米薄膜，无缝贴合无负担
HDM 超皮肤采用 8-10 微米厚的亲水性聚氨酯（WPU）薄膜为基底，搭配两步转移策略，可无应变贴合皮肤及任意不规则表面：
薄膜厚度与皮肤褶皱尺度相当，能精准捕捉细微拉伸变化，且几乎无异物感；
水基银纳米复合导电路径与基底通过氢键强耦合，经200次胶带剥离测试仍完好，耐磨、耐湿度（90% RH）、耐温度（25-60℃），环境适应性强。
2. 双模态感知：单通道区分运动与触觉，无串扰
创新通过信号极性差异实现双模态分离，无需复杂阵列：
运动感知：皮肤拉伸时，导电路径中银纳米颗粒形成微裂纹，电阻正向增加，应变灵敏度（GF）达32.45（0-20% 应变），能精准追踪关节弯曲角度；
触觉感知：接触导电触发体时，回路电阻反向降低，触摸位置与电阻变化线性相关，即使在拉伸状态下，定位误差也小于2.6%；
单通道即可同步传输两种信号，结构极简且无串扰。
3. 多场景实用化：懂语境，适配复杂交互
结合时序机器学习（CNN-LSTM），超皮肤能提取交互语境与动作线索，实现多场景精准应用：
contextual 导航：手腕佩戴 U 型超皮肤，触摸位置控制六足机器人方向，手腕弯曲状态调节行进姿态，适配障碍与平地等不同场景；
便捷人机交互：手指佩戴可实现虚拟打字与鼠标控制，仅需轻微屈伸与触摸，适配运动障碍人群；
物体交互识别：通过触摸与摩擦，能区分棱柱、球体等不同几何形状，还可通过握姿切换虚拟鼓类型，实现空气击鼓等趣味交互。
图文导读
图1 类人感官功能的超适形双模态（HDM）超皮肤
图2 超适形双模态（HDM）超皮肤的制备与转移
图3 应变传感与触觉定位传感的清晰信号
图4 超适形双模态（HDM）超皮肤的在体性能
图5 基于本体感觉语境的导航与操控应用
图6 基于触觉语境的物体交互
总结
HDM 超皮肤通过 “超适形结构 + 双模态信号编码 + 智能算法” 的创新组合，彻底解决了传统电子皮肤贴合差、信号乱、结构繁的核心痛点。它不仅实现了物理层面的无缝贴合，更通过极性信号区分与语境解读，让机器能 “读懂” 人类动作意图，推动人机交互从 “被动响应” 向 “主动理解” 跨越。
未来，该技术有望广泛应用于智能机器人、康复医疗设备、脑机接口、沉浸式体感设备等领域。随着向多手指、多关节全面部署，其将进一步缩小人机交互的 “感知鸿沟”，让机器更懂人、交互更自然，为智能科技领域带来全新变革。
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