日前，中科院外籍院士、美國佐治亞理工學(xué)院和中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林研究小組，利用垂直生長的納米壓電材料陣列，研制出大規(guī)模發(fā)光二極管陣列，并且利用壓電光電子學(xué)效應(yīng)，首次實(shí)現(xiàn)利用外界應(yīng)力/應(yīng)變改變納米壓電發(fā)光二極管發(fā)光強(qiáng)度的過程；首次研制出主動(dòng)自適應(yīng)式的、高分辨率的、以光電信號(hào)為媒介、并行處理的壓力傳感成像芯片系統(tǒng)。相關(guān)論文于8月11日在線發(fā)表于《自然—光子學(xué)》雜志。
用電信號(hào)或光電信號(hào)成功實(shí)現(xiàn)對(duì)高分辨率觸覺的模擬，將對(duì)新型機(jī)器人、人機(jī)互動(dòng)界面等領(lǐng)域有著重大意義。相比于其他感知器官（如視覺、聽覺、嗅覺、味覺等）的研究，觸覺的仿生研究目前還很少�，F(xiàn)有的壓力傳感研究的分辨率多為毫米或厘米量級(jí)，而且受制于多種因素，難以實(shí)現(xiàn)大面積、高分辨的應(yīng)力分布快速成像。
當(dāng)器件表面受到外力作用時(shí)，受壓的納米線所在的發(fā)光二極管光強(qiáng)比沒有受壓的納米線所在的光強(qiáng)顯著增強(qiáng)，而且增強(qiáng)程度與器件局域所受的外加應(yīng)力成正比。通過對(duì)整個(gè)器件的發(fā)光二極管陣列發(fā)光強(qiáng)度變化的監(jiān)控，就可以很容易得知器件表面的受力情況。該研究組創(chuàng)新性地采用光信號(hào)（而非傳統(tǒng)的電信號(hào)）來作為表征信號(hào)，CCD相機(jī)采得的發(fā)光二極管陣列圖像為載體，這就使得該器件在光傳輸、數(shù)字化處理、光通信等方面有很好的應(yīng)用前景。
該研究首次實(shí)現(xiàn)了大規(guī)�；趩胃{米線陣列的納米器件制造、表征和系統(tǒng)集成；首次奠定了壓電光電子學(xué)效應(yīng)及其在大規(guī)模傳感成像中的應(yīng)用；首次在高于人皮膚分辨率的情況下實(shí)現(xiàn)了大尺度應(yīng)力應(yīng)變成像及記錄。
據(jù)介紹，該研究應(yīng)用范圍涵蓋生物醫(yī)療、人工智能、人機(jī)交互、能源和通信等領(lǐng)域，通過封裝和填充材料還可起到增強(qiáng)器件機(jī)械強(qiáng)度和延長器件工作壽命的作用。在未來可被進(jìn)一步發(fā)展成多維度壓力傳感、智能自適應(yīng)觸摸成像和自驅(qū)動(dòng)傳感等。
