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Small封面圖片。大連理工大學供圖

本報訊（見習記者孫丹寧）柔性壓力傳感器廣泛應用于生物醫學、腦機工程、智能制造等領域。近日，大連理工大學劉軍山研究員團隊與李明教授團隊等合作，獨辟蹊徑地提出一種納米工程策略，首次制造出亞微米厚度（0.85μm）柔性壓力傳感器。相關成果以封面文章形式發表于Small。

柔性壓力傳感器通常由上下兩層柔性電極層和中間的功能軟材料層組成，外界壓力會導致功能軟材料層壓縮變形，從而引起傳感器輸出信號改變。而這種以功能軟材料層壓縮變形為主導的傳感機理，要求電極層具有相對較大的抗彎剛度，且厚度一般要比功能軟材料層大1~2個數量級。因此，現有的柔性壓力傳感器厚度只能是百微米甚至毫米量級，嚴重影響了傳感器的輕質性、變形性和共形性。

團隊通過納米工程策略，將柔性壓力傳感器的傳感機理，由功能軟材料層的壓縮變形為主導，轉變為柔性電極層的彎曲變形為主導，從根本上解除了對于傳感器厚度的限制。并且由于超薄的柔性電極層擁有極強的變形能力，使得傳感器具有優異的檢測性能。傳感器的單位面積重量只有每平方米2.8克，相當于普通辦公打印紙的1/29，能夠承受曲率半徑小至8.8μm的面外超大彎曲變形，能夠與皮膚表面實現完全共性貼合。另外，傳感器的靈敏度為92.11 kPa-1，檢出限為0.8 Pa，均為目前公開報道的最高水平。

納米工程策略可以呈數量級地減少傳感器厚度，從而突破性提升傳感器的輕質性、變形性和共形性，同時還能使傳感器具有超高的檢測性能，為柔性壓力傳感器的設計和制造提供了一種全新思路。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1002/smll.202208015