触角是昆虫的主要感觉器官，能够精准感知微小振动、磁场方位、重力方向或化学刺激，其感知灵敏度可与人类皮肤相媲美，甚至在一些特殊功能上超过人类皮肤。然而，相比于模拟哺乳动物的感觉器官，如何模拟昆虫触角这一高灵敏、多功能的“探测器”，一直是仿生电子领域的难题。
徐文涛团队受昆虫触角感觉器官的结构与功能启发而研制出的神经形态人工触角系统，模仿了蚂蚁触角传入神经的形态结构、编码策略和感知功能。该系统采用具备三维柔性结构的电子触角传感器，实现了对振动、形变和磁场的高灵敏检测，并利用吸附二维纳米片的柔性人工突触器件实现了对传感信息的类神经处理。传感器阵列和突触器件阵列的连接方式模拟了生物感受器和感觉神经元的架构，传感信号的编码方式模仿了生物机械感受器的脉冲编码策略，最终在神经形态硬件中实现了传感信号时空特征的识别。
实验结果表明，神经形态人工触角系统不仅能高效率、低功耗地处理传感数据，还可高灵敏地感知压力、纹理和磁场。装载于移动机器人或交互式设备，该系统在轮廓识别、纹理识别、材质分类、磁场导航、非接触交互等多种任务中，均表现出接近或超越人类感知能力的性能。
上述研究成果有望增强人类感知世界以及与外界交互的能力，对于先进机器人、智能交互、柔性电子等领域的发展具有重要意义。
（陈彬）
