开发一种可穿戴的、主动的动态换脸面具用于人体伪装和表情变化是一个巨大的挑战。许多生物通过皮肤变形和颜色变化实现伪装和表情变化。

成果简介

受到这一启发，浙江大学邹俊课题组在Science Advances期刊上发表了题为“Human camouflage and expression via soft mask from reprogrammable chemical fluid skin”的最新论文。 团队报告了一种可重编程的化学流体皮肤，它通过流体实现变形，如同河豚的皮肤，并且通过颜色变化功能如同变色龙的皮肤。基于这种皮肤，作者设计了一种软性面具，能够在同一时间切换至少八种不同的人脸。该软性面具轻巧、薄且适合佩戴者的头部。 其驱动过程安静且安全，可以实现面部的切换，包括面部颜色和形状的变化。佩戴该软性面具后，机器人可以展示面部变化和表情调节，人类也可以根据需要改变自己的面容。作者的研究使得将人类变换成其他人类，以实现伪装和表情变化成为可能，而这一点迄今为止仅存在于人们的想象中。

研究亮点

（1）实验首次设计并实现了可重编程的化学流体皮肤，成功地通过类似河豚皮肤的流体变形和类似变色龙皮肤的颜色变化功能，实现了面部伪装和表情变化的动态切换。 （2）实验通过该化学流体皮肤，设计了一种软性面具，能够在同一时间切换至少八种不同的人脸，并且该面具具备轻便、薄且适合佩戴者头部的特点。面具的驱动过程安静、安全，可以实现面部颜色和形状的变化。 （3）研究结果表明，软性面具的设计使得人类和机器人都能够进行面部的动态变换，包括变形和颜色变化，具有广泛的应用潜力，尤其在伪装、表情变化、舞台表演和军事领域等方面。 （4）实验通过软性面具的设计和制造方法，展示了它在实际环境中进行伪装和表情表达的可行性，为实现科幻电影中的面部变换情节提供了技术路径，并为人类在日常生活中的面部动态变化提供了新的可能性。

图文解读

图1. 可重编程化学流体皮肤和软性面具的设计策略。

图2. 变形和颜色变化的驱动。

图3. 可重编程形状变形和化学流体皮肤的颜色显示。

图4. 软性面具的设计和制造方法。

图5. 软性面具的表征。

图6. 软性面具在机器人和人类中的可穿戴展示。

结论展望

本文的研究为面部伪装和表情变化提供了创新性的技术解决方案，突破了传统面具的局限，展现了可穿戴、动态面部变化面具的巨大潜力。通过引入可重编程化学流体皮肤，结合形状和颜色的动态调节，不仅使人类在现实中实现了多面孔切换，还为机器人在面部形态和颜色调节方面开辟了新方向。这一工作启示作者，在未来的软体机器人和人机交互领域，面部伪装和表情变化技术将具有广泛应用，特别是在军事、娱乐、医疗和老年陪伴等领域。 与此同时，本文也提醒作者，技术发展不仅要考虑创新性和功能性，还要关注安全性和伦理问题，尤其是在涉及到人体和环境交互的可穿戴设备时。因此，未来的研究可以在提高面具表现力和技术可控性的同时，探索更加安全、环保的材料和驱动方案，以确保技术应用的可持续性和普适性。

文献信息

Yiding Zhong et al. ,Human camouflage and expression via soft mask from reprogrammable chemical fluid skin.Sci. Adv.11,eadq6141(2025).DOI:10.1126/sciadv.adq6141