11月7日，大连理工大学力学与航空航天学院、工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室解兆谦教授（共同通讯作者）与美国西北大学John A. Rogers教授课题组、黄永刚教授课题组及西湖大学姜汉卿教授课题组合作，在《自然》（Nature）上发表了题为“基于生物弹性状态恢复的触觉感官替代”（Bioelastic state recovery for haptic sensory substitution）的研究论文。这是解兆谦教授继2022年作为主要作者在《科学》（Science）发表“外周神经可逆传导阻滞的柔软且生物可吸收冷却器”（Soft, bioresorbable coolers for reversible conduction block of peripheral nerves）一文后取得的又一项重要成果。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08155-9

该研究发明了一种基于生物弹性状态恢复的无线、低功耗、多刺激模式触觉皮肤电子器件，通过力-电-磁控制的双稳态及压扭耦合结构力学设计，可实现对皮肤不同深度触觉机械感受器的动态和静态、法向力和剪切力的多模式激励。该可编程多模式触觉激励的皮肤电子器件在视觉、平衡感和触觉感官替代中存在广阔的应用前景。

经过人体测试实验，确切地证明了以下几点：首先，通过智能手机的LiDAR技术感知前方障碍物，并与触觉皮肤电子器件协同工作，能够为视力障碍者提供精确且可靠的导航指引。其次，利用智能手机内置的惯性测量单元（IMU）实时监测用户的身体姿势变化，并与触觉皮肤电子器件相结合，可以为用药后等平衡感受损的患者提供平衡感官替代方案。最后，通过IMU精准追踪脚步的方向以及与地面的相对角度，配合触觉皮肤电子器件，可以辅助糖尿病脚部感官缺失的患者调整步态，有效预防跌倒，从而实现对其脚部感官功能的精准替代。

编辑：梁萍