可触摸的味觉传感：仿生技术实现触觉与味觉的融合感知
可触摸的味觉传感：仿生技术实现触觉与味觉的融合感知
目前，大多数现有的物体识别程序仅具备单一检测功能，实现味觉和触觉的同时检测面临巨大挑战。最新的两篇研究论文“Bionic Tactile-Gustatory Receptor for Object Identification Based on All-Polymer Electrochemical Transistor”和 “Touchable Gustation via a Hoffmeister Gel Iontronic Sensor”，分别使用一种生物相容性全聚合物有机电化学晶体管作为触觉-味觉受体，以及提出一种具有霍夫梅斯特效应的化学-机械界面策略，通过不同物质产生的转导信号差异，在不需要复杂的制造工艺和连接电路的情况下，依靠单个传感器实现可触摸的味觉传感，这将为触觉和味觉感知提供特殊功能，为人机交互、人形机器人、临床治疗或运动训练优化提供帮助。
图1：生物相容性全聚合物有机电化学晶体管（AECT）作为触觉-味觉受体的工作原理示意图
如图1所示，第一篇论文首次设计了一种生物相容性全聚合物有机电化学晶体管(AECT)，将其作为触觉-味觉受体以识别物体，类似于生物体中神经递质的转运功能，当受到外部刺激时，AECT中的离子向通道移动，当接触不同的材料时，手指携带不同的电荷，这就成为了施加在AECT上的栅极电压。基于这一特性，AECT能够识别接触的不同材料。
第二篇论文提出了一个离电传感器装置，主要采用导电水凝胶作为凝胶离子传感器的介电层，研究水凝胶的Hofmeister效应，实现了凝胶对化学共溶剂弹性模量的定量描述。使用凝胶离子传感器实现了对各种阳离子、阴离子、氨基酸和糖类等物质的区分、分类和定量分析。Hofmeister效应调节的化学-机械界面实时响应并将生物/化学信号转换为电信号输出。两者都是基于不同味觉物质产生的信号存在差异，通过转导出的电信号差异从而进行味觉物质的识别，最终实现可触摸的味觉传感。
总结与展望
这两项研究展示了基于全聚合物电化学晶体管和Hofmeister凝胶离子电子传感器的新型仿生传感技术，建立了生物/化学-机械转导界面实时响应，并将生物/化学信号转换为电信号输出，实现了可触摸的味觉传感。生物传感与电子技术的联合应用，为生物传感器和人机交互的发展开辟了新的可能性，在医疗、类人机器人、运动训练等领域提供了前所未有的潜力。