近日，中國科學院深圳先進技術(shù)研究院生物醫(yī)學與健康工程研究所微創(chuàng)中心在超高可拉伸柔性傳感器的研究領(lǐng)域取得新進展，相關(guān)論文Microchannel Structural Design For a Room-Temperature Liquid Metal Based Super-stretchable Sensor（基于微通道結(jié)構(gòu)設(shè)計的室溫液態(tài)金屬超高可拉伸傳感器研究）在Scientific Reports期刊在線發(fā)表（ DOI: 10.1038/s41598-019-42457-7）。該論文提出了一種微通道的優(yōu)化設(shè)計，提高基于液態(tài)金屬柔性可拉伸傳感器的靈敏度。論文第一作者是深圳先進院客座碩士研究生高欽武，通信作者是王磊研究員和李暉副研究員。

柔性傳感器是可穿戴醫(yī)療、機器人等領(lǐng)域的研究熱點。柔性應變傳感器已經(jīng)成為未來發(fā)展智能器件的重點研究方向，其在人機交互系統(tǒng)、電子皮膚、人體運動行為監(jiān)測系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。其中，可拉伸性、靈敏度、穩(wěn)定性、可靠性和舒適性是應變傳感器的重要性能指標，如何在實現(xiàn)高可拉伸性的同時大幅度提高靈敏度和可重復性仍然是目前面臨的一個挑戰(zhàn)。

為此，該課題組成員提出了一種基于微通道的優(yōu)化設(shè)計、利用液態(tài)金屬制備的柔性可拉伸傳感器的方法。研究團隊利用有限元仿真優(yōu)化結(jié)果，設(shè)計制備柔性可拉伸傳感器，實驗結(jié)果表明該柔性傳感器可在590%的拉伸，270o扭轉(zhuǎn)和180o彎曲的情況正常工作。當拉伸550%,靈敏度GF可達4.95,拉伸重復率誤差<0.1%,為實現(xiàn)人體手指、手腕等關(guān)節(jié)等運動精準測量提供了可行性方法，充分展示了其在柔性可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域的良好應用價值。

該研究得到了國家自然科學基金-深圳機器人聯(lián)合基金重點支持“穿戴式精確定位介入手術(shù)機器人的力覺感知與導絲操控機理（U1713219）”等項目的資助。

柔性傳感器的拉伸、扭轉(zhuǎn)和彎曲

超高可拉伸傳感器的拉伸實驗

可拉伸傳感器的特性分析和應用示范

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責任編輯：殷鵬飛