基于仿生皮肤原理，研究多参量柔性触觉传感阵列，实现机器人对接触对象的正压力、剪切力、温度、软硬度、粗糙度、滑觉等并行感知，是满足机器人在非结构环境下完成精确、稳定、自适应灵巧操作任务的基础。课题组拟在灵敏度、分辨率、测量范围、响应时间等性能方面将机器人的触觉感知能力提升至超越人手的感知水平，并进一步研究主动式感知技术及基于多参量触觉信息融合的智能决策算法等，开发机器人触觉智能。

 利用光学的优势，研究基于电致发光、力致发光、压电光电效应、接触式图像传感（CIS）等技术的光子皮肤，对机器人交互对象的接触压力、表面形貌等多种属性进行光学测量，实现机器人触觉可视化。进一步基于光信号的触觉信息优势，研究触觉与机器人视觉的信息融合，开发跨模态融合感知技术，实现基于视触融合的机器智能。

 构建可采集脑电、肌电、心电、血压、血糖、代谢物信号的生理生化传感器，研制能持续与皮肤表面或皮下组织稳定接触、并具备低功耗或自供能运行的人体集成传感系统。重点研究柔弹性传感系统与人体皮肤及皮下组织的兼容设计、制备与集成，为健康监测、运动监测、人机交互、脑机接口等提供准确、实时、长程连续的体征和神经活动信息。

   课题组面向包括水凝胶在内的柔弹性材料的机械性能、化学性能、界面性能、自修复性及可降解性开展深入研究，例如通过材料分子结构和微观结构设计，突破柔弹性材料的机械及化学性能局限。同时，通过纳米功能材料对柔弹性材料的掺杂，赋予其电学、光学、磁学、热学等特性，从而构建多功能柔弹性电子器件，并开展相关应用研究。

   课题组面向新型电子信息材料开发MXene Foam和三维石墨烯网络等，通过多元设计诱导二维纳米材料进行自组装，形成规则可控的具有三维形貌的导电网络，突破传统微结构材料在电学性能、机械性能和制备一致性方面的局限。同时，通过与生物质纤维素、水凝胶、离子凝胶等柔弹性材料的特异性复合，赋予柔弹性器件优异的电学、力学、光学、生物相容特性，从而构建多功能柔弹性电子器件。