深圳先進(jìn)院制備出新型柔性壓力傳感器

　　近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院先進(jìn)材料研究中心汪正平與孫蓉領(lǐng)導(dǎo)的先進(jìn)電子封裝材料科研團(tuán)隊(duì)，研發(fā)出一種新型的柔性壓力傳感器，相關(guān)成果以Flexible and Highly Sensitive Pressure Sensor Based on Microdome-Patterned PDMS Forming with Assistance of Colloid Self-Assembly and Replica Technique for Wearable Electronics為題，在線發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces上。

　　柔性壓力傳感器是一種用于感知物體表面作用力大小的柔性電子器件，能貼附于各種不規(guī)則物體表面，在醫(yī)療健康、機(jī)器人、生物力學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，柔性壓力傳感器能否兼具柔韌性和準(zhǔn)確測(cè)量壓力分布信息等功能成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。由于微結(jié)構(gòu)不僅能夠提高傳感器的靈敏度，還能更快地恢復(fù)傳感器的彈性形變，具備快速響應(yīng)能力。因此，構(gòu)建微結(jié)構(gòu)是提高柔性壓力傳感器綜合性能的有效途徑，成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注重點(diǎn)。

　　科研團(tuán)隊(duì)巧妙利用聚合物膠體微球自組裝陣列作為模板，通過(guò)兩步復(fù)制制備了具有微凸點(diǎn)陣列的柔性基底。相對(duì)于傳統(tǒng)光刻技術(shù)制備微結(jié)構(gòu)硅模板的方法，該研究采用的全化學(xué)法無(wú)需依賴昂貴的光刻設(shè)備及復(fù)雜的光刻工藝，具有制備工藝簡(jiǎn)單、成本低，可通過(guò)膠體微球粒徑的選擇來(lái)調(diào)控柔性基底微凸點(diǎn)的尺寸等優(yōu)勢(shì)。所制柔性壓力傳感器具有高靈敏度、快速的響應(yīng)時(shí)間和良好的穩(wěn)定性，對(duì)低壓段壓力具有較強(qiáng)靈敏性等特點(diǎn)。

　　研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省高密度電子封裝關(guān)鍵材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院深圳先進(jìn)院優(yōu)秀青年創(chuàng)新基金等的支持。

　　聚合物膠體微球陣列與復(fù)制得到的微陣列結(jié)構(gòu)PDMS柔性基底（上）；微凸點(diǎn)柔性壓力傳感器的傳感性能（中）及其對(duì)微弱空間壓力分布測(cè)試（下）。