使用对电场敏感的3D打印材料，研究人员创造了一种新型传感器，可以准确识别和区分距离10厘米（约4英寸）的物体，而不需要物理触摸它们。这种非接触式触摸传感器可以为类人机器人提供新的敏感度。

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在过去的几年里，在生产可以弯曲、扭曲和折叠的电子产品方面取得了重大进展，从而生产出了广泛的功能性可穿戴设备。可以理解的是，将下一级触摸传感器集成到电子人体皮肤中已成为一个关键考虑因素，具有在机器人、健康和科技领域应用的潜力。

集成了非接触式传感技术的电子皮肤可以使许多人受益。例如，能够挥动手指或手势来启动软件将是非常方便的 —— 尤其是对那些不能实际拿着设备的人来说。或者，有视觉障碍的人将能够安全地绕过障碍物。当然，这种功能还可以扩展到连接到物联网（IoT）的任何设备。

目前，大多数触摸传感器依赖于直接触摸物体来在传感器中产生可测量的物理变形和相应的力。然而，根据中国青岛大学研究人员的一项新研究，我们可能离非接触式传感又近了一步。他们开发了一种非常灵敏的触摸传感器，它可以在不与被检测物体直接接触的情况下工作。

该研究的通讯作者之一李新林说：“为了提高灵敏度和通用性，我们开发了一种新的复合薄膜，它具有令人惊讶的、非常有用的电性能。”

为了制造他们的复合薄膜，研究人员将少量的石墨氮化碳（GCN）与聚二甲基硅氧烷（PDMS） 3D打印成网格。令人惊讶的是，他们发现，将这两种具有高介电常数的材料结合在一起 （这是一种测量在电场中储存电能能力的方法），结果是一种具有低介电常数的材料，因此，传感器对电场更敏感。

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研究人员用自己的手指作为被检测对象测试网格的功能，发现网格能在0.5到10厘米（0.2到3.9英寸）远的地方感应到手指，不需要身体触摸，清楚地将手指识别为3D物体。在圆台和三角棱镜上进行了测试，传感器能够准确识别和区分不同的形状和运动。

研究人员说：“通过多次使用，在灵敏度、响应速度和鲁棒稳定性方面表现出色。这为可穿戴设备和电子皮肤领域开辟了新的可能性。”

随着传感器的成功表现，研究人员将它们集成到印刷电路板中，以创建一个能够远程监控人体运动的统一系统。包含新型传感器的电子皮肤被贴在手腕上，确保与专用设备的连续连接，该设备使用4G技术实时捕获和无线传输物体的3D形状到智能手机、智能手表和电脑。

下一步，研究人员计划改进传感技术，以期大规模生产。他们还将探索探测形状和运动之外的可能性。

这项研究发表在《先进材料科学与技术》杂志上。

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