感知科学前沿

三维（3D）微结构因其在柔软性、轻质化、对3D表面的贴合性和可压缩性方面的显著优势，已经在生物医学监测、人机接口、机器人触觉和微型飞行器等领域引起了广泛关注。柔性电容式压力传感器（CPSs），由两片平行板组成，中间夹着一层软介电薄膜，具有设备构造简单、高灵敏度和快速响应速度等众多吸引人的优点。结构化介电层的三维机械设计在决定传感器性能方面起着至关重要的作用，如灵敏度（这是压力传感器的关键特性，因为它决定了感知微小压力和获取更多细节的能力，如轻柔触摸和脉搏检测）。

脑机接口（Brain-Computer Interfaces，BCIs）技术允许大脑与外部计算机之间实现直接通信，它在神经科学、医学和虚拟现实领域具有潜在应用。然而，当前的方法基于传统的刚性电子器件，并且受到与脑组织固有的机械和几何不匹配的限制。柔性电子器件，由于其拥有与大脑兼容的机械特性，能够克服这些局限性，并用于构建下一代脑机接口。在这里，作者探讨了柔性电子技术在脑机接口开发中的应用。

受脊椎动物骨骼肌肉和感觉皮肤的协同一体化启发，作者提出了软机器人的感知、执行一体化集成设计策略，其主要由电子皮肤（electronic skin，e-skin）和人工肌肉组成。这些机器人采用原位溶液法将多功能传感和按需驱动集成到生物相容平台中。它们采用生物仿生设计，能够实现自适应运动且与组织无应力接触，并由无源无线模块支持，以实现不受束缚的操作。

嗅觉反馈系统可以用于刺激人类情绪，提高警觉性，提供临床治疗，并建立沉浸式虚拟环境。目前，已报道的嗅觉反馈技术仍面临诸多挑战，如高延迟、大尺寸及有限的气味源。在此，作者提出了一种解决这些问题的通用策略，该策略包括基于微型气味发生器（odor generators，OGs）和先进人工智能（artificial intelligence，AI）算法的可穿戴式高性能嗅觉接口。OGs作为智能嗅觉接口的核心技术，展现了毫秒级响应时间、毫瓦级功耗和微型化尺寸的里程碑式进展。借助强大的AI算法，嗅觉接口在无延迟的混合现实（