机器人也能有"微米级触觉"！近日，中国科学院合肥物质科学研究院李亮教授团队在《Nano Research》发表最新成果：以准一维拓扑半金属TaSe₃纳米线为敏感材料，利用光热电（PTE）效应构建柔性触觉传感器，在100 μm范围内实现1 μm的空间分辨率，让AI机器人具备了精细的微米级距离感知能力。

【亮点速览】

· 1 μm分辨率：100 μm探测范围内实现微米级距离检测，移动步距0.5 μm仍可分辨；

· 自供电：零偏压下工作，无需外接电源；

· 超宽带：405 nm–10.6 μm超宽带光响应；

· 超柔性：500次弯曲、100°–180°多角度弯折后性能无明显衰减；

· 快响应：接近/撤回响应时间仅50/60 ms，环境光无干扰。

【为什么需要微米级触觉？】

人机交互正从"毫米级"向"微米级"精度迈进，微米级距离检测对实现安全、精准、灵巧的人机交互至关重要。但现有柔性传感器通常局限于毫米级分辨率，成为制约AI机器人精细感知的瓶颈。

【工作原理】

TaSe₃纳米线具有"强共价链+弱范德华层"的准一维结构，柔韧性好，且塞贝克系数显著。当人手指靠近传感器时，其热辐射（红外）被器件接收，不对称光照/辐射诱导器件两端产生温差，经光热电效应转换为电势差——电势差与手指-传感器距离线性相关，由此实现自供电的微米级距离检测。532 nm光照下响应时间11.7 ms，SPCM成像证实信号源于TaSe₃-金属界面，机理明确。

【人机交互演示】

传感器集成于机器人手指后，通过"感知—类脑处理—运动驱动"三阶段完成交互闭环：机器人手可对人手指的接近做出自适应响应，实现了安全、精准、灵巧的人机交互。

【柔性稳定】

器件在80–280 K宽温域内性能稳定，与PET集成的柔性器件经500次弯曲后光电流无明显衰减，对形变不敏感，适合贴合机器人手指曲面。

【材料表征】

TaSe₃纳米线采用CVT法制备，长度可达数厘米。研究通过SEM、XPS、EDS及拉曼光谱完成完整表征——包括物相鉴定、角度分辨偏振拉曼（0°–360°各向异性分析）和80–300 K变温拉曼，其中拉曼测试采用卓立汉光RTS激光显微共聚焦拉曼系统完成。

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本研究使用卓立汉光RTS2多功能激光共聚焦显微拉曼光谱系统完成拉曼光谱测试，可选配偏振拉曼模块（偏振片/半波片，支持角分辨偏振测试）、变温台（液氮~高温，原位变温拉曼）、以及XYZ自动面扫描成像，匹配低维材料在物相鉴定、各向异性分析、变温原位研究等方面的需求。

产品链接：RTS2多功能激光共聚焦显微拉曼光谱系统

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