柔性壓力傳感器作為智能傳感的重要組成部分，在電子皮膚、人機(jī)交互、健康醫(yī)療等領(lǐng)域受到了廣泛研究。例如，貼片式柔性壓力傳感器可準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地跟蹤多種人體健康相關(guān)的生理信號(hào)，為疾病的快速診斷和健康評(píng)估提供重要的依據(jù)。然而，經(jīng)典的柔性壓力傳感結(jié)構(gòu)在受壓后，傳感層的壓縮形變迅速達(dá)到飽和，結(jié)構(gòu)硬化使得高靈敏度與寬檢測(cè)范圍無法同時(shí)兼得。

基于應(yīng)變效應(yīng)的柔性壓力傳感器

西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團(tuán)隊(duì)王學(xué)文教授課題組提出了基于軟應(yīng)變效應(yīng)（soft-strain effect）的新型柔性壓力傳感器，報(bào)道了該傳感器用于對(duì)人體多位點(diǎn)脈搏波及血壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的能力（Research, 2022,2022, 0002）。在這項(xiàng)工作中研發(fā)團(tuán)隊(duì)巧妙利用軟應(yīng)變效應(yīng)構(gòu)筑柔性壓力傳感器，將壓力轉(zhuǎn)化為柔性導(dǎo)電膜的拉伸應(yīng)變，利用經(jīng)典的應(yīng)變-電阻變化規(guī)律來突破靈敏度受限的瓶頸。該傳感器具有高靈敏度（~636 kPa-1）、出色的穩(wěn)定性（10,000次耐壓循環(huán)）、快速響應(yīng)時(shí)間和寬檢測(cè)范圍（0.1-56 kPa）。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)將高性能柔性壓力傳感單元貼附在指尖，足背及第一跖背處，用來監(jiān)測(cè)深層組織下動(dòng)脈分支的微弱脈搏信號(hào)，并集成了用來監(jiān)測(cè)一定面域內(nèi)的脈搏波強(qiáng)度分布的傳感器陣列。同時(shí)，利用基于同一脈搏波傳導(dǎo)樹兩點(diǎn)測(cè)量的血壓檢測(cè)方法，進(jìn)一步發(fā)掘了它在實(shí)時(shí)跟蹤脈搏波監(jiān)測(cè)血壓方面的應(yīng)用潛力。該成果為解決壓力和靈敏度之間的矛盾提供了新的解決思路。

研制出的高性能柔性壓力傳感器將有助于提升健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理和分析與疾病診療的雙向轉(zhuǎn)化效率，推動(dòng)醫(yī)療服務(wù)向數(shù)字化、移動(dòng)化、遠(yuǎn)程化及智能化方向發(fā)展，讓數(shù)字智慧更好地惠及全民健康，為人民健康與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的健康中國國家戰(zhàn)略貢獻(xiàn)柔性電子力量。

柔性電子前沿科學(xué)中心博士生李玥和助理教授魏淵為本文的共同第一作者，黃維院士和王學(xué)文教授為共同通訊作者。

上述工作得到了創(chuàng)新特區(qū)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、寧波市自然科學(xué)基金、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)、西北工業(yè)大學(xué)翱翔海外學(xué)者等經(jīng)費(fèi)的支持。

作者：李玥

編輯：劉亞妮

審核：王學(xué)文

審核編輯 黃昊宇