近年来，随着5G时代的来临，人们对电子器件的要求越来越高，柔性传感器在各个领域受到了广泛的关注。在实际应用中，兼具高灵敏度和宽检测范围的柔性传感器一直是迫切需要的。该课题组受人体皮肤结构的启发，通过绿色环保的方法制备了一种具有梯度孔结构的Ppy/PDMS柔性压力传感器。由于梯度孔隙结构的存在，该传感器具有自上而下的梯度模量，大孔隙产生的增强压缩性和小孔隙产生的优异应力适应特性相结合，从而使压力传感器具有优异的灵敏度(S=31.4)，宽压缩应变范围(0-70%)和出色的稳定性(10000次循环)。该方法为如何制备具有高灵敏度和宽检测范围的柔性压力传感器提供了解决思路，在智能可穿戴、人机交互等领域有着广泛的应用前景。
图1 (a)皮肤梯度结构的生物灵感; (b)柔性压力传感器制备示意图。
得益于其令人印象深刻的传感能力，该传感器可以用于监测各种人体运动，包括微妙的生理信号(脉搏)和大动作(手腕弯曲，肘部弯曲)等。此外，它在人机交互系统以及信息加密/解密、信息传递、聋哑人通信等新兴领域具有潜在的应用前景。
图2(a)人体运动检测示意图; (b)尺动脉(插图为单个脉冲信号的变化)，(c)说“你好”，(d)手腕屈曲，(e)手指关节，(f)手指按压，(g)人体踩在传感器上的光学图像和相对电流变化。
图3(a)手与机械手的同步运动;(b)传感器对(a)中手势的响应;(c)机械手握住不同物体的照片和(d)信号图:胶带、鼠标、橙子;(e)莫尔斯电码表;(f)输出“QUST”的摩尔斯电码信号图。
更多信息请参见Chemical Engineering Journal(中科院一区TOP，IF=15.1)期刊上“Gradient Pore Structured Ppy/PDMS Conductive Sponge for Flexible Pressure Sensor”为题发表的论文(DOI: 10.1016/j.cej.2024.151049）。本文第一作者为威尼斯欢乐娱人城精品威尼斯欢乐娱人v3676高分子科学与工程学院硕士研究生陆鹏林，通讯作者为威尼斯欢乐娱人城精品威尼斯欢乐娱人v3676高分子科学与工程学院观姗姗副教授。此研究工作得到国家自然科学基金(51903133)和山东省重点研发计划项目(2019GGX103030)的支持。
