中國礦業大學機電工程學院方星星團隊在《摩擦學學報(中英文)》發表論文《仿生六邊形精細紋理的觸感深度閾值研究》。該研究結合認知行為學、摩擦學和腦電圖法，系統探究了微米級仿生六邊形紋理深度與觸摸方向對觸覺感知閾值的影響，通過單通道神經元群模型驗證了紋理刺激強度和神經元興奮性的作用機制，為觸膚產品精細紋理設計提供了關鍵技術支撐。

　　觸覺是人類與外界交互的核心通道，指尖皮膚的機械感受器與指紋結構使其能感知微米級精細紋理。自然界中常見的六邊形紋理(如蜂巢、蛇鱗片)兼具優良摩擦學性能與黏著特性，但其在觸覺感知中的深度閾值及方向差異規律尚未明確，制約了相關仿生設計的精準應用。

　　團隊設計了深度為0~10μm的仿生六邊形紋理試樣，通過認知行為學試驗、觸感摩擦測試和腦電監測開展系統研究。結果顯示，紋理觸感閾值與觸摸方向密切相關：平端方向觸摸的平均識別閾值為7.40μm，顯著低于尖端方向的8.90μm，說明平端觸摸更易感知紋理。隨著紋理深度增加，主觀紋理感和識別率逐步提升，當深度達到8~9μm時識別率可達100%。

　　摩擦特性分析表明，觸摸過程中黏著摩擦分量隨紋理深度增大而減小，形變摩擦分量則逐漸增大，當深度接近閾值時，形變摩擦比例顯著提升。振動信號頻域特征顯示，紋理深度達到8~9μm時，振動主頻進入100~300Hz的帕西尼小體敏感范圍，為主觀感知提供了生理基礎。

　　腦電信號分析發現，僅當紋理深度超過閾值時，才能激發ERP曲線的P100和P200早期成分;平端觸摸誘發的P300成分幅值更高、潛伏期更短，表明大腦對該方向觸感信息的處理速度更快。單通道神經元群模型進一步驗證，平端觸摸產生的機械刺激更強，是腦電信號主頻幅值增大的重要原因。

　　該研究首次從“皮膚感知-摩擦振動-大腦響應”全鏈條揭示了仿生六邊形紋理的觸覺感知機制，明確了觸感閾值的關鍵影響因素，為智能穿戴、人機交互、消費電子等領域的觸膚產品優化設計提供了科學依據。