摘要：近期大连理工大学携手美国西北大学及西湖大学多个课题组，在《自然》科学杂志发表题为“基于生物弹性状态恢复的触觉感官替代”的研究论文，这是大连理工大学力学与航空航天学院教授解兆谦继2022年作为主要作者在《科学》发表重要文章后的又一科研突破。

电子皮肤 基于生物弹性状态恢复的触觉感官替代

近期大连理工大学携手美国西北大学及西湖大学多个课题组，在《自然》科学杂志发表题为“基于生物弹性状态恢复的触觉感官替代”的研究论文，这是大连理工大学力学与航空航天学院教授解兆谦继2022年作为主要作者在《科学》发表重要文章后的又一科研突破。

本期《三创直播室》将就高校科研与转化落地等内容展开探讨，邀请到的三位嘉宾分别是大连理工大学力学与航空航天学院教授解兆谦、大连理工大学中白学院博士研究生柏冬军、大连凌工技术成果转移有限公司总经理刘卓。

大连理工大学力学与航空航天学院教授 解兆谦

本项目创新性地设计了一种基于生物弹性恢复的无线、可编程、低功耗且具备多刺激模式的触觉皮肤电子器件。

该器件凭借其独特的力-电-磁控制双稳态结构，能够在瞬态微电流的作用下，于压缩与放松两种状态间实现快速且精准的切换，实现皮肤不同层面的静态与动态的激励。

同时，器件集成的压扭力学结构，结合先进的剪纸设计，巧妙地实现了对皮肤剪切力与法向力的耦合作用，极大地丰富了触觉激励的多样性和精准度，为用户带来了更为真实、细腻的触感体验。此外，该器件采用了轻质的柔性延展力学结构设计，使得整体轻薄且易于穿戴，完美实现了与皮肤的无缝保形贴合，提升了用户的舒适度，确保了器件在长时间使用过程中的稳定性和可靠性。最为重要的是，该器件集成了先进的无线控制电路系统，能够根据前方障碍物、使用者身体姿势及步态等实时信息，智能地调整激励模式。这种智能化的设计使得器件能够为用户提供更为个性化、精准且实时的触觉反馈，从而在视觉、平衡感和触觉感官替代等领域展现出广阔的应用前景。

触觉模块适用多种场景 解决特定人群痛点

大连理工大学中白学院博士研究生 柏冬军

项目的研究成果主要应用于视觉、平衡感和触觉感觉缺失患者的感官替代，以提升患者的生活质量。在视觉感官替代任务中，患者将触觉设备安装在颈后，通过智能手机的激光雷达（LiDAR）实时跟踪周围物体。当物体进入设备的感知范围时，控制系统根据识别物体的位置及距离智能地调整激励模式，通过振动反馈将信息传递给视觉缺失患者，以提示患者及时调整行进方向。这一应用旨在为视力障碍者提供精确且可靠的导航指引。

在平衡感官替代任务中，使用惯性测量单元（IMU）监测患者身体姿势。当用户偏离平衡时，设备根据患者的姿势将触觉信号反馈给患者以指示患者保持正确的姿势，从而帮助他们保持平衡。这一应用旨在为用药后平衡感受损的患者提供平衡感官替代方案。

在脚部触觉感官替代任务中，患者在鞋子中佩戴IMU传感器，并使用智能手机跟踪步态。触觉设备根据用户的脚与地面之间的角度差异提供振动反馈，帮助用户调整步态以匹配地面的倾斜度。这种技术可以辅助糖尿病脚部感官缺失的患者调整步态，有效预防跌倒，从而实现对其脚部感官功能的精准替代。

寻求合作 共同推动科研成果落地

大连凌工技术成果转移有限公司 总经理 刘卓

在短期内，科研团队的首要任务是找到一个或多个合作伙伴。这些合作伙伴将共同参与到研究中，为项目提供必要的资金和资源支持。除了资金外，合作伙伴还可以与科研团队共同研究，推动项目的进展。

在实验室阶段，硕士和博士等研究人员将基于合作伙伴提供的资金，推动项目向前发展，进行概念验证。除了学术验证外，还需要从市场、产业和金融等多个角度对项目进行验证。这要求科研团队不仅要关注技术上的可行性，还要了解市场需求、产业趋势和资金运作规律。

通过与合作伙伴的合作和学科型公司的探索，科研团队不仅能够获得必要的资金和资源支持，还能够从多个角度对项目进行验证和评估。这有助于确保项目的持续性和创新性，并推动科研成果的转化和应用。（图文：赵悦）

来源：三创直播室