电子皮肤，一种可以让机器人产生触觉的系统，其结构简单，可被加工成各种形状，能像衣服一样附着在设备表面，能够让机器人感知到物体的地点和方位以及硬度等信息。该项技术关键点在于一种名为QCT的复合材料，由美国麻省理工学院的技术人员研发而成。其他类似发明还有日本和飞利浦公司研制的电子皮肤。

技术要点

美国

该系统结构简单，可被加工成各种形状，能像衣服一样附着在设备表面。其技术关键点在于一种被称为QCT的量子隧道复合材料。

与以往类似的材料相比，QCT材料不但能感知物体的硬度还能监测到物体的硬度等级。此外，借助XY扫描技术，使用QCT技术的机器人还能获得不同区域（如前臂、肩部和躯干）的综合知觉信息。

QCT是一种金属活性聚合材料，由金属或非金属碎料压制而成，这种材料能对微小的压力和触感进行测量并通过电阻值的变化反馈给电路，这就如同通过调光开关控制灯泡的亮度一样。由于QCT自身所具备的这种独特性能，它可被制作成各种形状和大小的压敏开关。通过丝网印刷后的QCT材料的厚度可薄至75微米。

QCT材料不但能感知物体的硬度还能监测到物体的硬度等级。此外，借助XY扫描技术，使用QCT技术的机器人还能获得不同区域（如前臂、肩部和躯干）的综合知觉信息。

QCT的运行功耗极低，整个系统无移动部件，可直接与物体接触而无需任何空气层。这使得其十分可靠，可被一体化集成到超薄电子设备中，同时还具备极长的运行寿命。

QCT技术已先期在美国宇航局的Robonaut机器人项目上获得了应用，其先进的传感技术和机械臂在世界均属领先。研究人员下一步的目标是让机器人具有与人类更为接近的触觉并增强其与人类的互动能力。

日本

日本科学家发明的电子皮肤由橡胶、导电石墨和新型晶体管组成。

电子皮肤在橡胶聚合体里面加入电传感石墨薄片。当受到触碰的时候，它的电阻会发生变化，这些变化立即被藏在皮肤表层下面的一系列晶体管察觉到。

主要的困难在于让这个装置的反应变得像真人皮肤一样灵活，最终能够穿在机器人的手臂上。传统微型芯片的晶体管是由硅材料制成的，坚硬易碎。但是日本科学家使用一种叫做并五苯的柔软的有机材料代替制造晶体管。电子皮肤的传感器系统由32*32的软材料晶体管方阵组成，每个2.5平方毫米。科学家希望能够造出比这还小100倍的晶体管出来。这种电子皮肤能够被大幅度弯折而不会破坏晶体管，甚至把它包在2毫米直径的棒上仍能继续工作。

日本科学家希望为他们的人造皮肤加上更多的功能，他们还想让它变得更有弹性，现在它们更像一张纸，能够弯折但没有弹性。

哈佛大学专门研究机器人触觉的罗伯特-豪认为这非常困难，他还对电子皮肤的影响持保留意见，认为大多数类似的设计都没有走出实验室。

飞利浦公司

飞利浦研究实验室2009年底宣布他们已经完成一项新的技术E-skin（电子皮肤），主要用于产品的外观装饰。电子皮肤是飞利浦正在进行的电子纸研究的一部分，使用这项技术可以对各种产品覆盖一层“变色皮肤”。

电子皮肤可以覆盖在各种设备上，不需要使用背光光源，它可以接受周围环境的光线来实现颜色适配和节能，在户外也能像油漆一样保持色彩明亮生动。这项新技术初期将用于手机、MP3等小型设备的外观增强，未来有可能进行大面积使用，例如给整个房间安装电子壁纸。‘

人造电子皮肤更接近人类

美国斯坦福大学女科学家鲍哲南对人造电子皮肤的研究再上一层楼，继高灵敏度和自我发电两大创新之后，她的研究团队又为这种超级皮肤增加了透明和可拉伸功能，为人造电子皮肤更接近人类皮肤赋予重要意义。

斯坦福大学化学工程系副教授鲍哲南去年9月 和她的博士生、研究生团队发明了一种可模拟人类皮肤的高灵敏度柔性塑料薄膜材料。这种材料由高灵敏的电子感应器组成，当无数的感应器连成一片时，就形成与人类皮肤相似的薄膜。这种电子皮肤可以感知一只蝴蝶停在上面的压力，可以被广泛用于假肢、机器人、手机和电脑的触摸式显示屏、汽车方向盘和医学等。今年2月，鲍哲南团队再接再厉，创造性研制出世界最新的可拉伸太阳能电池，使电子皮肤可以实现自我发电。如今，鲍哲南团队又利用纳米材料为这种皮肤增加了透明和可拉伸功能，距离人类皮肤的功能越来越近。

鲍哲南表示，去年发明的电子皮肤虽然可以很灵敏检测到触觉，也可以弯曲，却没有拉伸的功能，弯曲多了还会裂开，原因就在于电极的拉伸性不理想。“我们将这种 无机材料制成的电极更换为带有导电功能的碳纳米管，放在透明的衬底上。由于碳纳米管具有非常好的柔软性，可以拉伸两倍以上，回复原位形成小弹簧形状，还能保持非常高的导电率，同时具有透明度”。这种透明功能使得电子皮肤可以模仿人类不同肤色的皮肤。

也有科学家同时在研究人造电子皮肤的可拉伸性，但存在这样那样的问题。鲍哲南说，“有的导电率高却因需加很多碳纳米管造成不透明，有的虽可以拉伸却降低很多 导电率。我们克服了这些问题，把碳纳米管变成小弹簧，既简单又可以得到非常好的性能，拉伸幅度最大，导电率最高，比较实用，可以做大面积的，也容易做。”

将人造电子皮肤最终赋予与人类皮肤同等功能是鲍哲南的长期研究目标，她表示，要达到这个目标还需要增加温度、湿度等传感器，并能与神经细胞交流。“现在的传感器还不能与神经细胞交流，还需要用电线与细胞连接起来。这些都是我们需要研究的。”