就當下來說，電子皮膚並不是一個新鮮概念，10年前甚至更早就已經有科研團隊致力於將人體皮膚的觸覺、溫度覺、痛覺等感知系統融合到可穿戴設備的表層，使可穿戴設備具有更加完美的觸覺。
皮膚作為人體最大的器官，不僅具有壓力、溫度等觸覺系統，還具有柔軟、可拉伸、自我修復等多種特性。電子皮膚的發展目標就是模擬人類皮膚的功能和特性, 推動人造皮膚在人工智慧和醫療等領域中的廣泛應用。
因而，眾多科學家所追求的完美電子皮膚便需要擁有以下3方面的特性 ：(1) 創造新型柔性傳感器, 提高電子皮膚對外界刺激的感知靈敏度和信號辨別力; (2) 模擬人體皮膚的特性, 如拉伸性、自修復性和空間分辨性等; (3) 將電子皮膚的感知信息直接傳遞給大腦, 實現人機通信與反饋.
史丹福大學化工系鮑哲楠教授是世界著名的華裔科學家，她領導的研究團隊多年來一直致力於電子皮膚的研究, 並率先取得系列突破性進展。
近日，鮑哲楠團隊關於「自癒合彈性半導體」的論文在Nature上發表，史丹福大學的一組研究人員製作出了像人體皮膚一樣可以拉伸、形成褶皺、自我癒合的半導體，能夠用於可穿戴設備、電子皮膚乃至柔性機器人，這對於柔性半導體元件模擬皮膚是裡程碑式的意義。
該團隊用在原先電子皮膚的基礎上加入更軟、很容易形成氫鍵的彈性聚合物。由此得到了一種全新的材料。拉伸這種新材料時，裡面的化學鍵會斷開吸收機械能，而應力釋放時，這些鍵又會重新結合起來。在經過 1000 次拉伸循環後（拉伸至雙倍尺寸又重新縮回），這種新材料開始出現一些裂紋，導電性也輕微降低。不過，使用溶劑蒸汽處理150℃的熱板上加熱之後，該材料可以自我癒合，並且幾乎完全恢復原本的導電性能。研究人員使用該聚合物製造出可以穿在肘部和踝部的彈性電晶體。研究負責人鮑哲楠教授表示，他們正在從事將這種材料納入傳感器的研究，希望以後能開發出顯示器。
早在2003年，日本東京大學的研發團隊便利用低分子有機物—並五苯分子製成薄膜，通過其表面的密布壓力傳感器實現了電子皮膚的感知壓力。時隔兩年，該研究團隊又在特殊塑料薄膜中重疊嵌入分別感知壓力和溫度的兩組電晶體，在電晶體電線交叉的位置使用微傳感器記錄電流起伏，可判斷出日常溫度和每平方釐米300克以上的壓力。
近日，也有外媒報導，日本的研究人員已經開發了一種超薄超柔韌的保護薄膜，用來製造電子皮膚的顯示屏。據報導該電子皮膚厚度只有數個微米，除比現有可穿戴設備採用的玻璃和塑料顯示屏更薄和更柔韌外，它還不會受到空氣和溼氣的影響，可能把電子皮膚設備的壽命由數個小時延長到數天。
隨著尖端材料科學研究的深入，石墨烯、碳納米等特殊材料因超輕薄、韌性強、電阻率小等優良特性，被科學家認為是電子皮膚的優良「基底」。最近，中科院半導體所超晶格國家重點實驗室沈國震研究員課題組與中國人民解放軍總醫院姜凱教授合作，成功研製出一種基於石墨烯材料的新型柔性觸覺傳感器，實現了類似人體皮膚功能，可快速感知微小壓力變化，從而構築了具有高靈敏度和高穩定性的人造仿生電子皮膚。該器件具有極好的傳感特性，其靈敏度能夠達到15.6 kPa-1，響應時間在5 ms, 可循環工作10萬次以上。即使對輕如一根羽毛，一粒大米等物體所帶來的壓力變化也具有很好的響應。這種仿生電子皮膚已經被嘗試應用在醫學領域，實驗室目前將該仿生電子皮膚應用於對脈搏、語音等人體生理信號的實時快速檢測，通過對人體說話時喉部肌肉群運動產生的微弱壓力變化及脈搏波形變化分析，初步實現了語音識別和人體不同生理狀態的準確檢測，有望在語音輔助輸出系統、人體健康評價和疾病前期診斷方面獲得廣泛應用。同時為了進一步模擬人體觸覺感覺，實驗室製備出大尺寸觸覺傳感器陣列，成功模擬出不同物體力的分布。
此外英國劍橋大學的研究人員，也在嘗試將隨意拉伸和變形的電路移植到透明的彈性矽膠上，力圖賦予電子皮膚更多近似人體皮膚的物理特性。按照設計，這種電子皮膚可包裹四肢與手臂，有望應用於皮膚移植。而美國加州大學伯克利分校研究團隊設計出的電子皮膚，可辨別更細微的壓強，這種由聚合樹脂和敏感橡膠覆蓋鍺矽混合納米線製成的皮膚，可感知50克以下的細微壓力。
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