西南交大研发具有二级放大的压阻薄膜，有望精准模拟人类手臂触感
手臂上的汗毛，轻轻一碰，便能产生明显的感觉。这是因为每个汗毛周围都有许多感觉神经末梢。这些神经末梢可以感知外界的刺激，比如轻微的压力、振动、温度变化等。通过神经系统，外界刺激信息会被传递到大脑皮层的感觉区域，进而让人产生感觉和知觉。
即使不直接触摸人体皮肤，哪怕只是摸一下汗毛，大脑神经末梢仍会产生轻微的刺激，从而激活皮肤上的触觉受体，进而传递到大脑皮层，最终让我们产生触觉感受。
以此为灵感，西南交通大学邓维礼/杨维清课题组构造出一种仿人类皮肤汗毛的微结构，这种仿生间歇微结构具有二级放大的功能，通过提高传感器的可压缩性，同时提高了传感器的灵敏度（461kPa−1）和响应范围（310kPa）, 其性能相较于常规的均一微结构高出好几倍。
研究中，他们采用了一种制备微结构的快捷方法——激光刻蚀制备法，可以实现传感器的大面积制备，从而提高传感器的可扩展性和可重复性，并能基于工业需求定制各种微结构。该方法为制备柔性可穿戴传感器提供了一个新方向。
基于这种方法设计的柔性压阻式器件，具有灵敏度高、线性范围宽等特点，有望在以下领域推广应用：
首先是用于触觉感知：在虚拟现实和元宇宙快速发展的当下，触觉感知是不可或缺的组成部分。可穿戴压力传感器能够赋予智能机器人以触觉感知的功能，或将为人机交互技术带来巨大变革。
其次是用于健康监测：对于可穿戴健康监测来说，柔性高灵敏传感器起着至关重要的作用。当把传感器共形贴附之后，可以监测心率、呼吸等生理指标，以及姿势、运动幅度等行为信息。这些数据在反馈人体健康状况的同时，还可以帮助教练或运动员优化训练计划以及提高运动表现。
再次就是用于状态监测：在工业生产的监测领域里，柔性传感器堪称大有可为。对于受限空间内的机器运转状态的监测，这些数据可以帮助企业提高生产效率、降低生产成本以及提高生产安全性。
（来源：Advanced Functional Materials）
日前，相关论文以《Bioinspired MXene-based Piezoresistive Sensor with Two-stage Enhancement for Motion Capture》为题发在 Advanced Functional Materials 上，并被期刊编辑选为当期封面。
（摘转自： DeepTech深科技）
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