触觉感知和交互作为人-机交互的主要方式之一，其通常需要人工设备具备良好的触觉感知能力。为丰富人工设备所能感知的触觉信息，基于混合感知机理的触觉传感器近年来受到了广泛关注。然而，对于可穿戴或柔性人工设备而言，开发具有简单结构、易制备、成本低、功耗低、易于维护和集成的触觉传感器仍然是一项艰巨挑战。

在此背景下研究团队提出了一种新型的摩擦电-光电混合触觉传感器，其采用模块化分体式结构，包括两个单元：基于单电极摩擦电纳米发电机设计的摩擦电单元，用于接收外部触觉刺激；以及基于可变焦液体透镜结构的光电单元，用于将触觉刺激转化为光电信号。两个单元均采用单腔体结构，可轻松实现对单元零部件的拆卸与更换。此外，摩擦电单元可根据其输出信号控制光电单元内部所嵌光源的开/关行为，从而降低传感单元功耗，提高触觉响应速度。光电单元具有优越的电磁干扰抗性，使得传感器能够准确、定量地感知接触力。通过开展感知性能测试实验，表现出响应时间短（～9 ms）、输出线性度高（R²≈0.9952）、耐久性和稳定性好等特点。基于上述特点，通过进一步设计-开展文字键入、图形绘制、音乐演奏等触觉交互实验，展示了本传感器在触觉交互任务中的实用性，进而说明其在人-机交互设备领域中具有广阔的应用前景。

本研究工作以“A novel triboelectric-optical hybrid tactile sensor for human-machine tactile interaction”为题发表在Nano Energy（影响因子IF=17.6）。杨辉博士为文章第一作者，未来学院王立辉教授为通讯作者。课题联合广东技术师范大学、www.优德88.cpm 、广东省科学院半导体所、哈尔滨工业大学、清华大学、北京航空航天大学、华中科技大学、辽宁石油化工大学、金华高等研究院等团队共同开发。

doi:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109592

如图，（左上）摩擦电-光电混合触觉传感器结构图，（右上）传感器得动作机理，（左下、右下）面向摩斯电码、迷宫游戏和绘图操作功能，传感器按钮的人机交互配置方案。