文|陳根

隨著資訊時代的應用需求越來越高，隨之而來的是對於被測量資訊的精度和穩定情況等效能引數的期望值要求逐步提高。

針對特殊環境與特殊訊號下氣體、壓力、溼度的測量需求

，

普通感測器

往往已經

不能滿足。

隨著柔性基質材料的發展，具有透明、柔韌、延展、可自由彎曲等特點的柔性感測器，在醫療保健、健身運動、安全生產等領域的巨大潛力受到越來越大的關注。據英國市場分析公司IDTechEx預測，直至2028年，全球柔性電子市場有望達3010億美元。

近年來，柔性可穿戴裝置在監測人體生物訊號方面取得了長足進步，使用柔性貼片隨時隨地監測血壓、脈搏等技術一直在突破。同時，柔性可穿戴醫療類產品因其柔軟、輕薄的特性，為使用者帶來舒適的穿戴體驗。

然而，現有

的柔性

可穿戴壓力感測器存在一個

很

大

短板

：高靈敏度與寬域工作範圍無法兼得。

即使是非常輕微的壓力，也會使感測器的靈敏度大幅下降。為此，近日研究人員透過開發利用壓阻-壓容混合響應來承受壓力的方法來彌補這一部分的空白。

透過導電的多孔狀微結構與超薄絕緣層的結合，

研究

人員

首次發現分散式壓電電阻和壓電電容的混合響應

，

能夠使得柔性壓力感測器兼具高靈敏度和寬域工作範圍。

小至一種果蠅的重量（0。07 pa），大到人腳踏步所產生的壓力（125 kPa），都可以被靈敏地感應到。

該感測器是由一種超高孔隙率的導電奈米複合材料（porous nanocomposite，  PNC），超薄絕緣層（PMMA）以及 Au/PI 電極複合而成。其中，多孔奈米複合材料（PNC）由碳奈米管（carbon nanotube， CNT）摻雜的 Ecoflex 矽膠構成。

實驗中，研究人員測量了一隻僅有 0。7 毫克重的果蠅、感測器上方 3 cm 處的鼓風機吹出的氣流、三個連續降落的水滴，以及人體頸動脈和顳動脈的脈搏跳動。

結果顯示，HRPS 對果蠅自重帶來的僅有 0.07 Pa 的壓力，以及微小氣流、水滴滴落時引起的壓力響應準確且迅速，響應時間僅為 94 毫秒。

來，該感測器有望為柔性可穿戴裝置的發展提供長足動力。