上海高研院團(tuán)隊(duì)重要進(jìn)展：3D打印制備新型電子皮膚傳感器

來源：新民晚報

近日，中國科學(xué)院上海高等研究院研究員曾祥瓊領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)，在基于碳材料的3D打印柔性觸覺傳感器件的研究中取得重要進(jìn)展，研究成果發(fā)表在國際知名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上。這項(xiàng)工作為可穿戴式傳感提供了新途徑，為電子皮膚的發(fā)展提供了新思路。

電子皮膚是通過電學(xué)信號的集成與反饋來模擬人體皮膚感受外界刺激（壓力、溫度、濕度）的新型電子器件。在過去幾十年中，電子皮膚因在智能機(jī)器人、健康監(jiān)測、可穿戴設(shè)備和人機(jī)交互方面具有廣闊的應(yīng)用前景而備受全球矚目。在電子皮膚的各種感知功能中，觸覺感知功能尤為重要。

在此背景下，研究團(tuán)隊(duì)通過模擬人體皮膚的結(jié)構(gòu)和傳感機(jī)制，創(chuàng)造性地將聚二甲基硅氧烷（PDMS）微球與石墨烯相結(jié)合，設(shè)計了一種具有指紋微結(jié)構(gòu)的新型多功能電子皮膚；提出了一種石墨烯-PDMS微球油墨3D打印制備柔性傳感器的方法。

傳感性能研究發(fā)現(xiàn)，所構(gòu)建的電子皮膚傳感器不僅對壓力具有靈敏響應(yīng)，而且能有效反饋摩擦力的大��；利用傳感器這一特性可以區(qū)分出具有不同微米級粗糙度的表面，從而實(shí)現(xiàn)對物體表面的微觀形貌、硬度等信息的有效區(qū)分和識別。通過風(fēng)載實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了所構(gòu)建的石墨烯-PDMS微球觸覺傳感器對氣體等流體也具有有效的響應(yīng)。這表明所構(gòu)建的石墨烯-PDMS微球觸覺傳感器不僅可以用于對不同粗糙度表面的檢測，而且還可用于氣流監(jiān)測、聲音檢測等。