根据中国清华大学航天航空学院研究团队在《科学》上刊登的最新论文，该校柔性电子技术实验室教授张一慧带领的团队研制出仿生三维架构的新型电子皮肤系统，可在物理层面实现压力、剪切力、应变等多种机械信号的同步解码和感知，对压力位置的感知分辨率约为 0.1 毫米，接近于真实皮肤，这一研究成果为全球首例。
《科技日报》报导，这种三维电子皮肤与皮肤结构类似，也由表皮、真皮和皮下组织组成且各层的有效模量与人体皮肤中的对应层相近，感测器及电路主要位于「真皮」层中，由于力感测单元设计为八臂笼状结构，感测器位于笼状结构上部，更靠近电子皮肤表面，因此对外部作用力高度敏感。 应变传感器则位于器件底部的拱形结构上，在垂直高度与力传感单元上部的传感器保持一定距离。
根据张一慧介绍，皮肤之所以能敏锐感知力学信号，是因为其内部有很多高密度排列且具有三维空间分布的触觉感受细胞，能准确感知外界刺激。 在电子皮肤研制中，要能同时识别和解码压力、摩擦力和应变信号，实现准确的触觉感知。
张一慧指出，一块食指指尖大小的电子皮肤内就拥有240个金属感测器，这些传感器每个仅两三百微米，其空间分布上与人体皮肤中触觉感受细胞的分布相近。 当电子皮肤触摸外界物体，其内部众多传感器会协同工作。 传感器收集到的信号会经过系列传输和提取处理，再结合深度学习算法，让电子皮肤能精确感知物体的软硬和形状。
他并表示，电子皮肤实际上是模仿人类皮肤感知功能的一种新型传感器，未来可装于医疗机器人指尖进行早期诊疗，还可像 OK 蹦一样贴在人体皮肤上监测血氧与心跳等健康数据。 ”
张一慧还认为，这款仿生三维电子皮肤为电子皮肤的研发和应用提供新的路径，在工业机器人、生物检测、生物医疗、人机交互等多方面具有广阔应用前景。
复刻人类皮肤源自于自然演化的高端感知功能，是电子皮肤、机器人等尖端科学技术领域长期追求的目标。
