柔性壓力傳感器由于其在電子皮膚中的潛在應(yīng)用而引起了人們的廣泛關(guān)注，迄今為止，已經(jīng)有很多方法被報道可以實現(xiàn)從機械刺激到電信號的有效轉(zhuǎn)換。然而，實際的柔性矩陣場景中的失真信號問題尚未得到很好的解決。

　　中科院深圳先進技術(shù)研究所（SIAT）的研究人員提出了一種高性能、零待機功耗、超高靈敏度、寬線性響應(yīng)范圍的柔性壓力傳感器。這項研究發(fā)表在《納米能源》（Nano Energy）雜志上（“人造反射弧彎曲壓力傳感器的高性能零待機功耗”）。

　　人工軀體反射弧的概念及應(yīng)用舉例（圖片：SIAT）

　　在傳感器結(jié)構(gòu)中，研究人員在頂部截短的金字塔結(jié)構(gòu)聚二甲基硅氧烷（PDMS）/摻鋁氧化鋅（AZO）和底部聚酰亞胺（PI）/金（Au）叉指電極（PDMS-AZO/PS/PI Au）之間引入了一種可調(diào)諧的光刻膠間隔物（PS）。

　　新設(shè)計的壓力傳感器在彎曲角度小于20.5°時具有零待機功耗的特點，同時在彎曲角度大于20.5°時實現(xiàn)了從絕緣狀態(tài)到導通狀態(tài)的有效過渡。在62pa-9.6kpa的超寬線性響應(yīng)范圍內(nèi)，其靈敏度為2200kpa-1、響應(yīng)和恢復時間快（<20ms）。

　　研究小組進一步設(shè)計了一種模擬生物系統(tǒng)反應(yīng)的人工軀體反射弧，傳感器安裝在志愿者的肘部，隨著受試者彎曲角度的增加，信號通過無線藍牙模塊傳輸?shù)焦δ軉卧?，功能單元中的LED點亮量也隨之增加。

　　這些結(jié)果顯示了新提出的傳感器在智能穿戴設(shè)備中的巨大潛力，這種新型夾層結(jié)構(gòu)在實現(xiàn)彎曲不敏感的優(yōu)點和零待機功耗方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，增強了我們對彎曲不敏感壓力傳感器的認識。