近日，北京林業(yè)大學許鳳團隊通過簡單、低成本的制備技術開發(fā)了一種基于碳化皺紋紙的柔性各向異性傳感器。相關成果發(fā)表在《先進功能材料》。

柔性應變傳感器在運動檢測、人機交互和可穿戴電子設備等領域具有潛在的應用價值，近年來成為傳感器領域的研究熱點。開發(fā)性能優(yōu)越的各向異性柔性應變傳感器，對于促進可穿戴電子設備在多維應變檢測與多軸人機交互等領域的大規(guī)模應用具有重要意義。

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兩個各向異性傳感器正交復合

該團隊以皺紋紙為原料，利用其有定向排列的纖維與皺紋結構，采用簡單的高溫碳化處理將其轉變?yōu)閷щ娋W絡，并保留了各向異性的微觀結構，進而通過PDMS封裝制備了電阻式柔性各向異性應變傳感器。經檢測，該傳感器除了在平行和垂直方向上表現(xiàn)出應變傳感差異顯著的靈敏度以外，還兼具優(yōu)良的柔性、快速響應性以及出色的可靠性和穩(wěn)定性。該團隊將柔性傳感器用于運動檢測及二自由度機械手的人機交互。發(fā)現(xiàn)兩個各向異性應變傳感器正交耦合后，在水平與垂直方向上的應變互不干擾，可實現(xiàn)多維應變傳感及與二自由度設備的人機交互。