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  壓阻式壓力傳感器在消費電子、醫療和機器人等領域的重要性已無需贅述。伴隨著電子皮膚等概念的飛速發展，更輕、更薄、可穿戴的壓力傳感器層出不窮。然而，壓力傳感器在實現商業化和大規模生產時仍面臨著諸多技術挑戰。目前，通過引入微結構以提高傳感器性能是一種普遍的做法。然而壓阻器件中微結構的引入使得器件不可避免的變為多個功能層，由于不同功能層模量、密度等參數的不同，導致其在日常使用中存在著不可避免的分層問題，進而引起器件的瞬間失真或永久失效，盡管單個器件可以通過商業封裝膜封裝得以延緩這一過程，但對于傳感陣列，直接封裝會導致傳感單元錯位以及泄露，從而使得傳感陣列失靈，在復雜環境中的應用受到了限制。因此開發出更為簡單、可靠、易于生產的方法，提高壓力傳感器的性能和適用性是當前技術領域的緊迫需求，從而推動其商業化和大規模生產。

  近日，西南交通大學楊維清/鄧維禮等報道了一種具有硬隔離層配置的層次結構壓力傳感器，可以有效地提高傳感性能，同時獲得機械穩定性。相關工作以“Mass-Produced Skin-Inspired Piezoresistive Sensing Array with Interlocking Interface for Object Recognition”為題發表在《ACS Nano》。

圖1.具有隔離層配置的傳感器的設計

 圖2.敏感材料的表征與測試

 圖3.傳感器的傳感性能

 圖4.傳感陣列在物體識別的應用

作者簡介：

  鄧維禮，副教授/碩導，四川省海外高層次留學人才。主要以力-電耦合效應為基礎，圍繞材料合成、物性研究、器件研制和應用開發，構建基于電信號傳導的功能器件，研究納米材料層次結構對器件宏觀性能的作用機制，探索柔性傳感器件在可穿戴人機交互系統領域的應用。近年來，在 Chem. Soc. Rev.、Adv. Mater. 、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、Nano Lett.、Nano Energy 等國際知名期刊發表學術論文 40 余篇，被引7000余次。主持國家自然科學基金NSAF聯合基金項目、青年基金項目、四川省科技廳重點研發項目、四川省自然科學基金面上項目、中央高校科技創新項目等多項國家及省部級科研項目。

  楊維清，西南交通大學前沿科學研究院院長，材料科學與工程學院教授/博導，四川省第十二屆政協委員，四川省杰出青年，主要從事納米能源材料與功能器件的應用基礎研究。近年來，在Nature，Chem. Soc. Rev.，Adv. Mater., ACS Energy Lett.，Adv. Funct. Mater.，ACS Nano，Nano Lett等國際著名刊物上發表SCI收錄論文共計170余篇，ESI高被引論文18篇，引用14000余次。已授權專利25項，轉化20項，轉化經費3000余萬。主持國家自然基金、四川省杰出青年基金項目、教育部留學回國人員啟動基金項目等多項省部級項目，擔任科技部重大研發計劃項目會評專家和國家科技獎評審專家。所做的工作被美國知名網站美國國家自然基金委（NSF)、Newscientist，CCTV等近20家媒體專題報道。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c00112