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触觉信息作为一种基本的感觉信息,可以帮助人类和其他生物更好地感知外部世界并在适当的时间对环境变化做出反应。受此启发,构建可模拟生物触觉感知功能的人工触觉感知器件将有望促进当前仿生感知技术的发展,并为制造仿生机器人、义肢、人机接口和其他感知智能产品开辟新途径。通常,触觉感觉神经元可以简化为三个主要部分:受体,轴突和突触。受体感知触觉信息,并以动作电位的形式通过轴突将信号传递到突触,突触是神经元之间连接的部分,连接的强度根据传至突触前端的信号发生变化,并进一步调制突触后端的输出信号。因此,人工触觉感知器件的实现需要具备与生物受体相似感知能力的传感器以及可以模仿生物突触行为的神经形态器件。作为近年来备受瞩目的一种压力传感器,摩擦电纳米发电机（Triboelectric Nanogenerator,TENG）具有自发电的特性,能够直接将机械能转换为电能,具有高灵敏度和对动态压力的高响应速度,并且被认为具有使用其产生的静电势作为栅极电压来驱动晶体管的能力。在神经形态电子学领域,有大量的器件被开发来模拟突触行为,其中三端或多端元件如铁电栅晶体管、电解质栅晶体管等表现出良好的稳定性,更清晰的操作机制以及更容易协同控制的特性。对于电解质栅晶体管,由于电解质内部凝聚态物质的静电耦合,许多阴离子/阳离子向带正电/负电的电极移动,电荷在金属/半导体界面处积累,从而形成界面双电层（Electric-Double-Layer,EDL）,使得电解质栅晶体管表现出高栅介质电容和低工作电压。此外,离子在电解质中的积累/驰豫时间为毫秒量级,与生物突触的积累/驰豫时间相当,非常适合用于神经突触仿生。本文提出了一种基于TENG和双电层薄膜晶体管（Electric-Double-Layer Thin-Film Transistors,EDL TFTs）的触觉感知系统来模拟生物触觉感觉神经元的功能,具体工作如下:1.以氧化铟锡（ITO）导电玻璃基片为衬底,壳聚糖为栅介质,氧化铟镓锌（IGZO）和ITO分别为沟道层和源、漏电极制备了氧化物电解质栅EDL TFTs。壳聚糖栅介质的电容在频率为1Hz时达到约10μF/cm~2,晶体管器件开关比可达1.2×10~8,具有良好的电学特性。进而探究了该器件作为突触器件的可行性,模拟了突触在单脉冲刺激下的兴奋性突触后电流,双脉冲刺激下的易化行为以及多脉冲刺激下的滤波特性。2.以ITO/PET薄膜为柔性衬底,丝质蛋白为摩擦层/功能层,将旋涂了丝质蛋白溶液的ITO/PET薄膜和另一块没有涂层的ITO/PET薄膜粘合为间隙约2.0毫米的拱形结构制成TENG。经测试,该器件可在压力作用下快速产生电压脉冲,并可以根据外部压力速度的不同而产生差异化的输出信号,即可以识别压力频率,适合用于模拟触觉神经元受体的功能。3.将所制备的电解质栅EDL TFTs和TENG有效连接,作为一种节能型触觉感知器件。TENG作为机械感受器,将压力信号直接转化为电脉冲信号,EDL TFTs作为神经形态器件,在电脉冲刺激下模拟生物突触的行为,实现了对生物触觉神经元多种功能的仿生,包括在单次压力刺激下的短时程可塑性,具有多维信息（强度、数量、频率）的外部压力刺激触发的易化和滤波特性,这些行为对于收集和完善大量复杂的感官数据具有重要意义。最后,创新性地模拟了织网蜘蛛通过感知蜘蛛网的振动来识别猎物的能力。基于EDL TFTs低能耗的特点和TENG制备工艺简单、自发电的特性,我们的研究结果为结构简单、高能效、易操作的触觉感知器件提供了一个很好的例子,显示出在开发具有多种触觉感知功能的电子皮肤以及人工智能仿生产品等前瞻性研究中的巨大潜力。