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  可貼合在人體皮膚或衣服上的柔性應(yīng)變傳感器能夠適應(yīng)各種機(jī)械形變并實時將其轉(zhuǎn)換為可檢測的電信號，可廣泛應(yīng)用于運(yùn)動監(jiān)測、手勢識別、生理信號監(jiān)測等領(lǐng)域，在人機(jī)交互中發(fā)揮重要作用。目前應(yīng)變傳感器面臨的最大挑戰(zhàn)就是在一個器件中同時實現(xiàn)高的靈敏度和寬的應(yīng)變檢測范圍。一般高靈敏度的應(yīng)變傳感器是基于剛性導(dǎo)電薄膜中裂紋的產(chǎn)生或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中導(dǎo)電單元之間的分離來實現(xiàn)的，會導(dǎo)致體系電阻的急劇變化。然而，它們的應(yīng)變檢測范圍極其有限（<5%），稍微大的形變就會導(dǎo)致傳感層的破裂而失效。具有寬應(yīng)變檢測范圍的應(yīng)變傳感器在近年來得到了廣泛的報道，傳感材料使用的是一些高度可拉伸的離子導(dǎo)電的水凝膠。體系電信號的變化歸因于拉伸后水凝膠中離子傳輸路徑的變長，即使將水凝膠與一些納米導(dǎo)電材料混合后其靈敏度依然不是很理想。

圖1 PAM有機(jī)水凝膠微球的制備流程以及基于有機(jī)水凝膠微球薄膜的應(yīng)變傳感器的設(shè)計和應(yīng)用實例示意圖。

圖2 有機(jī)水凝膠微球傳感器的應(yīng)變傳感機(jī)理及傳感性能。

圖3 有機(jī)水凝膠微球傳感器的各種應(yīng)用演示。

圖4 基于有機(jī)水凝膠微球應(yīng)變傳感器的無線人機(jī)交互系統(tǒng)。

  論文信息：

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202205632

  Zhai, K.; Wang, H.; Ding, Q.; Wu, Z.; Ding, M.; Tao, K.; Yang, B. R.; Xie, X.; Li, C.; Wu, J. High-Performance Strain Sensors Based on Organohydrogel Microsphere Film for Wearable Human-Computer Interfacing. Advanced  Science 2022, e2205632, DOI: 10.1002/advs.202205632.