智慧皮膚新突破！中興大學成功開發仿生觸覺電子元件

中興大學開發仿生觸覺電子元件登國際重要期刊，1月20日舉辦發表會。（校方提供／李京升臺中傳真）

國立中興大學研究團隊，成功開發出一種模仿人類觸覺機械受器的人工裝置，稱爲人工默克爾盤，爲智能裝置開啓了全新的觸覺感知時代。這款革命性的人工觸覺裝置以二維材料爲基礎，該研究由興大生醫工程所林淑萍教授與物理所林彥甫教授領導，成果發表於高影響因子國際知名期刊《Materials Science ＆ Engineering R》(IF：31.6)。

研究團隊指出，默克爾盤是人類皮膚中負責精細觸覺的感受器，可以感知輕微的壓力變化，如盲人藉由指尖默克爾盤來辨識點字。過往電子元件要達到仿生觸覺功能，電路板尺寸要將近手機螢幕大小，該團隊將元件超微型化，縮小近1千萬倍，等於頭髮直徑大小，且感應更加靈敏，大幅提高未來的整合應用性。

興大醫工所林淑萍教授（右4）與物理所林彥甫教授（右3）展示傳統元件（左）與新元件的差異。（校方提供／李京升臺中傳真）

研究團隊運用二硫化鉬作爲導電通道、六方氮化硼作爲絕緣層，並結合石墨烯浮動閘設計，打造出獨特的二維材料堆疊結構，不僅能夠模擬生物的神經突觸可塑性，還能展現獨特的觸覺反應特性。

團隊指出，這款人工裝置的核心能力在於再現人類默克爾盤的兩大關鍵功能：精準定位的低頻響應(強化約11.23 Hz頻率的訊號)，以及側抑制周圍雜訊的特性，這與默克爾盤對低頻刺激（5~15 Hz）的敏感特性相符。

林淑萍教授說，透過這些功能，裝置能有效模仿人類觸覺中對形狀、曲線等細節的精準感知。更令人驚歎的是，這項技術在智能裝置領域的應用潛力無可限量。透過模仿生物觸覺系統的「慢適應行爲」，這項人工神經裝置能融入電子皮膚，未來可廣泛用於高精度義肢、機器人觸覺感應、警示系統，甚至是智能家居設備。

團隊指出，該人工神經裝置能與壓力感測器相結合，形成5×5的人工觸覺感知陣列。透過這樣的陣列，裝置不僅能感知方向和動作，甚至能分辨出像「N」字母這樣的細微壓力圖案，讓機器真正具備「觸摸世界」的能力。

「這不僅是一項科技上的成就，也是邁向人工智能裝置未來的一大步」林彥甫教授強調，未來會致力於將這項技術推向量產化，爲半導體與人工智慧產業開啓更多可能性。