Advanced Electronic Materials：磁性智能皮肤作为人机界面

近年来，电子可穿戴设备的普及率迅速上升，柔性可穿戴设备因其高生物相容性、功能性、适应性和低成本而在人机界面上引起了极大的关注。柔性磁性智能皮肤是这一快速发展的柔性可穿戴电子领域的一部分，为人类感知发展开辟了一条新的道路。磁感是一种新的感知，具有检测磁场并与磁场交互的能力。

磁性智能皮肤的概念被定义为：磁性弹性体和柔性磁性传感器。在磁性弹性体中，总结了不同的磁场源、结构和应用。在柔性磁传感器中，总结了不同的柔性基板、传感器类型和应用，通过讨论磁性智能皮肤在人机界面中的前景和当前挑战来进一步总结。

相关综述文章以“A Review on Magnetic Smart Skin as Human–Machine Interfaces”为题发表在国际著名期刊Advanced Electronic Materials上（https://doi.org/10.1002/aelm.202300677）。中国科学院航天信息研究所的陈嘉民研究员、金珍虎副研究员为论文的共同通讯作者。

在过去的二十年里，电子可穿戴设备的普及率迅速上升。这些电子设备有着广泛的用途，其中一些用途包括监测人类的健康状态，跟踪人类的运动和活动，并作为人机界面发挥作用。在不久的将来，电子产品将不引人注意，并将在模拟和数字世界之间建立无缝的连接。因此，电子设备需要具有更大的柔性，甚至可逆的拉伸应变。

电子皮肤是一种受自然原型启发的多功能技术。它可以用来恢复或增强人类的感知，也是一个已经可以检测温度变化的有趣平台。模拟触摸感/监测和显示生理状况/无线通信，并采集和存储能量用于自主操作。电子皮肤已经成为一种可以用来恢复或增强人类感知的技术。然而，这些电子皮肤的目标是模仿皮肤的特征，同时保持其自然品质。另一方面，电子皮肤能够模仿人类已经拥有的功能。

磁性智能皮肤是快速发展的柔性电子领域的一部分，提出了不同类型的磁弹性体、传感器（如柔性磁隧道结、柔性巨磁阻传感器和柔性霍尔传感器）和磁性皮肤。

这些磁性智能皮肤为人类感知发展的新路径铺平了道路，因为它们可能形成一种新的感知，也称为磁感，即检测磁场并与磁场相互作用的能力,为研究人类如何感知世界开辟了新的途径。磁性智能皮肤由两个组件组成：磁性弹性体和柔性磁性传感器。

磁性智能皮肤由于其灵活性和作为人机界面的作用，可以很容易地附着在人身上。因为它不涉及身体接触，人类可以通过利用直接围绕机器的磁场作为非接触刺激来实现与机器的连接。

此外，磁场可用于监测3D运动，这为使用各种手势控制交互式小工具开辟了新的可能性。这种跟踪方法可以部分取代光学系统，因为当视线受到干扰时，系统无法轻松捕捉细微的运动，但磁场不具有这些限制。利用环境磁场或人类产生的磁场来促进人类与计算机之间的通信是本文的主题。有了磁性智能皮肤，人类可以产生磁场或感知它们的存在。

中国科学与航天信息研究所的研究人员回顾近年来作为人机界面的磁性智能皮肤。在界面中，磁弹性体可以用作磁场源，柔性磁传感器可以用作换能器，共同为磁性人机界面做出巨大贡献。