近日，在线赌场-线上赌场娱乐城 万昌锦/施毅团队在无接触类脑感知方面取得重要进展，相关成果以“A flexible spiking hair sensillum for ultralow power density noncontact perception”为题发表于综合类顶级期刊Science Advances，并被该杂志在其官网在线赌场以“Flexible hair senses without touching”为题进行报道（在线赌场每期仅报道3篇工作）。
图1. 2025年9月17日Science Advances官网在线赌场
非接触感知对众多生物而言至关重要，因为这项技能能使其在无直接接触的情况下预先感知环境变化与潜在威胁。非接触感知模式中，视觉具有最高的分辨率，但却具有最高的功率密度。为平衡感知范围与能耗，蜘蛛的光感受器密度虽比哺乳动物低20倍，但其全身的毛形感受器密度极高（400 /cm2）。毛形感受器可将外部非接触刺激（如猎物或天敌运动时引发的气流）转化为脉冲序列，每个感受器每次感知的能耗不足 100 pJ，能量密度比视觉系统中的感受器低数百倍。这种策略能在实现大面积感知覆盖的同时最大限度降低能耗，并能够连续感知，不受视觉盲区、低能见度等限制。现阶段多数非接触触觉传感器将输入编码为调幅信号，而生物感知受体则将信息编码为调频信号。近年来，集成传感器与振荡神经元器件（编码器）的人工脉冲感受器取得进展，可直接将感知信息编码为脉冲序列。但研制具备脉冲编码能力的仿毛形感受器仍处在瓶颈期，同时低功率密度的非接触感的意义也未被充分认知。
图2. 受蜘蛛毛发形感受器启发的脉冲非接触触觉传感器。
为此，研究团队设计了一种低功率密度的柔性脉冲毛形感受器（FISH），可将微弱的气流信息转化为脉冲序列以实现非接触感知。该感受器的脉冲频率约为500-1500 Hz，功耗约600 nW，单次事件能耗约 660 pJ，与蜘蛛机械感受器性能极为接近。更重要的是，其功率密度低于100 nW/cm2，比已报道的非接触传感设备至少低100倍。我们进一步基于FISH阵列和脉冲神经网络（SNN）构建了非接触触觉感知（NCTP）系统该系统通过群体编码和感受野整合处理气流信息，在非接触目标的多维度（类型与方向）识别中准确率超 92%。作为概念验证，该NCTP系统被集成到蜘蛛机器人中，以验证其在不同环境条件下的适应性。结果表明，蜘蛛机器人实现了持续感知覆盖，不受视觉低能见度限制。该工作将为具身智能和自动驾驶等应用提供新的仿生方案。
图3. FISH阵列的移动目标的测绘、识别功能，以及与蜘蛛毛发、已报道尖峰编码传感器关键性能的对比。
近年来，课题组聚焦尖峰模式的神经形态感知器件与系统，已发表多篇重要学术论文。例如，受视觉感受野启发的人体动作处理识别系统Nat. Commun., 16, 2263 (2025)、通用脉冲编码感觉神经元IEEE Electron Dev. Lett. 45, 1661-1664 (2024)、脉冲编码视觉神经元器件Nat. Commun. 14, 3444 (2023)、具有深度感知的视觉神经元器件Adv. Mater. 34, 2201895 (2022)。
南京大学在线赌场 万昌锦、施毅教授为该工作通讯作者，博士生龙昊天为该工作第一作者，甬江实验室万青研究员提供了重要的指导。研究得到了国家重大研究计划、科技部重点研发计划，以及光电材料与芯片技术教育部工程中心、自旋芯片与技术全国重点实验室的支持。
论文链接：//www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady0336
