近日，昆明理工大学机电工程学院光机电液先进制造技术及智能装备团队秦亚飞副教授课题组利用双波纹微结构及梯度弹性模量，解决了柔性传感器大量程、高线性度的矛盾问题，在柔性可穿戴器件方面取得重要研究进展。相关成果以“Linear Range Enhancement in Flexible Piezoresistive Sensors Enabled by Double‐Layer Corrugated Structure”为题发表在自然指数期刊《Advanced Functional Materials》上。
柔性压力传感器是可穿戴医疗设备、智能机器人和人机交互的关键部件，如何优化其性能是目前业内的研究重点。尽管灵敏度和检测范围有了显著提高，但同刚性传感器相比，大多数柔性传感器仍然无法在宽检测范围内实现线性响应，需要复杂的信号处理，因此限制了其工程应用的稳定可靠性。秦亚飞课题组创新性地提出双层波纹结构的柔性压阻式传感器，该传感器由聚二甲基硅氧烷（PDMS）/多壁碳纳米管（MWCNT）复合材料制成，通过不同高度的分层波纹与梯度弹性模量相结合，实现了有效的压力分布，并最大限度地减少了应力集中，实现了0.002-500kPa的宽范围内的高线性响应（R²=0.998）。该研究的设计方法对柔性电子器件的研究开发具有重要价值，研究成果有望用于智能机器人感知、智慧医疗及运动训练等。
昆明理工大学为论文唯一署名单位，课题组成员李莹副教授、硕士研究生王莹为论文第一作者，秦亚飞副教授为通讯作者。该研究成果得到了国家自然科学基金、云南省基础研究计划、云南省“兴滇英才支持计划”等项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202513480
（供稿：机电工程学院）
滇公网安备53011402000430号 All Rights Reserved © Kunming University of Science and Technology
