拓展視障人群閱讀能力，降低視障人群學習、娛樂、交流障礙，對提高視障人群生活質量具有重要意義。但現階段，適合視障人群的有聲電子讀物和盲文書資源匱乏，尤其是專業書籍的匱乏，極大限制了視障人群的閱讀和專業能力提升。
針對上述問題，我校紫外光發射材料與技術教育部重點實驗室湯慶鑫教授團隊、梁中翥教授團隊合作開發了一種新型超柔電子紋身傳感器，該傳感器具有清晰識別紙張上毛筆和鉛筆字跡的能力。這種傳感器具有輕薄、可貼合人體皮膚，并隨著人體皮膚形變而形變且依舊保持其功能的顯著特性。該技術為實現材料類別識別開辟了新的途徑，為幫助視障人士有效地重新融入社會提供了一種人性化的保障方式，拓寬了接近傳感器的應用領域。
圖1 傳感器工作原理和對毛筆、鉛筆字符的檢測
該傳感器只需要在有機半導體上簡單地沉積電極就可以實現器件制備，其利用了導體對于電容邊緣電場的干擾效應、絕緣材料容易帶電從而對于柔性有機半導體的類柵壓作用的原理，實現對紙、墨、鉛筆、石墨等的識別。科研團隊將兩種工作機制集成到單一器件中，同時檢測電極之間的電容值和電流值，僅基于單個電子紋身裝置就實現了對導體和絕緣體的區分識別，大大提高了器件集成度。并且基于兩種原理的集成器件也能夠大大提高響應靈敏度，有利于獲得更精準的探測。除此之外，基于接近距離對響應幅度影響大的特性，傳感器還可以識別出接近物體的三維形狀。
圖2傳感器對紙張、墨水痕跡和鉛筆痕跡的電流電容響應
圖3傳感器陣列識別物體三維形狀
此項工作是研究團隊關于柔性可貼合接近傳感器系列研究的最新進展之一，該研究以“Handwriting Character Recognition Based on Conductor/Insulator Identifiable E-Tattoo Proximity Sensorsfor Blinds”為題發表在《Advanced Functional Materials》上（Adv. Funct. Mater.2023, 2306704）。該項研究獲得國家自然科學基金委、科技部、教育部項目支持。
過去十年中，湯慶鑫教授團隊一直致力于超柔電子器件研究，發現了有機器件電流對于絕緣材料靈敏探測的特性（ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 2785），并開發了基于有機場效應機理的類皮膚接近傳感器（Adv. Mater. Interfaces 2020, 7, 2000306），可檢測日常生活中因不經意帶電的絕緣物體以及導體（ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 55083；ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 49085）。 基于相關系列研究，團隊榮獲2020年吉林省自然科學獎一等獎，湯慶鑫教授獲2023年國家杰出青年科學基金項目支持。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202306704
