理大高等研究院讲座 : 美国西北大学黄永刚教授主讲「基于生物弹性状态恢复的触觉感官替代」

香港理工大学高等研究院讲座系列

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日期

2025年9月10日
主办单位

香港理工大学高等研究院
时间

10:30 - 12:00
地点

香港理工大学钟士元楼(A栋)平台AG204室。 (座位有限，先到先得)

讲者

黄永刚教授

查询

香港理工大學高等研究院 info.pair@polyu.edu.hk

摘要

人体皮肤里的多个力学受体是一种多功能工程接口，可用于传递讯息和触发感知，在患者护理和其他重要行业中应用潜力广泛。然而，这些传入单元在针对性多感官参与方面仍面临持续挑战，这技术难题对于实现能够进行全身操作的自适应、穿戴式、可编程装置更甚。

本次讲座将介绍一款微型电动机械装置，能透过与皮肤结合成为一种弹性储能组件，从而支持双稳态、自感应的变形模式。这款触觉组件利用特定类型的力学受体作为独特、程序化感官反应的基础，能够传递动态和静态刺激，并可施加法向力或剪切力。多项系统性的实验和理论研究，已为系统在人体多层具不同力学特性的皮肤中实现低能耗操作奠定了基础原理和应用标准。一个无线、贴合皮肤、具有内建双稳态换能器数组的触觉接口，可作为高密度渠道，使得装置能根据智能手机3D扫描和惯性传感器的讯号操作。这套装置为视觉和本体感觉障碍患者带来了触觉感官替代技术，使其生活素质得以提升。

黄永刚教授

美国西北大学
机械工程、土木与环境工程及材料科学与工程系 Jan & Marcia Achenbach 教授

黄永刚教授是美国西北大学机械工程、土木与环境工程、材料科学与工程系Achenbach教授。其研究领域包括可延展柔性电子器件力学，以及力学引导的确定性三维组装。他至今出版专著 2 本、发表期刊论文和书籍章节 700 余篇，其中包括《Science》发表15篇、《自然》发表7篇。他屡次于工程（2009年）、材料科学（2014年起）和物理学领域（2018年）入选「高被引学者」，并于「2024 年顶尖科学家排名」中，于机械和航空航天工程领域位列全球第四。黄教授是美国国家工程院（NAE）、美国国家科学院、美国艺术与科学院院士，以及英国皇家学会、中国科学院、欧洲和加拿大5 所学会外籍院士。他曾获多个团体颁发科研奖项，其中包括美国土木工程师学会、美国机械工程师学会（ASME）、国际理论与应用力学联合会、John Simon Guggenheim 纪念基金会、美国工程科学学会（SES）。他均获其所执教的大学颁发教学奖和本科生指导奖。2022年起，他担任《Applied Mechanics Reviews》等4本国际期刊的主编，该期刊的影响系数在2021至2023年期间，由~7跃升至14.3。他曾任SES主席（2014年）、ASME应用力学组主席（ 2019–2020年）、NAE 机械工程部选举委员会主席，并现为该部新任主席。 2024年，SES将其工程科学奖章更名为「黄永刚工程科学奖章」。