隨著人工智能、可穿戴電子學、生物醫學工程（chéng）等領域的不斷發展，人們（men）對具有柔性、高性（xìng）能傳感器件（jiàn）的需求也不斷增加。其中柔性壓力傳感器作為（wéi）一種應（yīng）用最廣（guǎng）泛的傳感器件而受到廣泛關注。近年（nián）來，研究者通過對（duì）傳感功能層的材料和結構進行設計，傳感器的性能（néng）不斷提高，但是仍然存（cún）在以下不（bú）足：

（1）柔性壓力傳感器的（de）高靈敏度和（hé）寬量程難以兼顧，限（xiàn）製了其應用和發展。

（2）柔性壓力傳（chuán）感器微結構的製備通常采用光刻技術或者（zhě）生物模板法，難以實現微結構快速、大麵積製備。

針對上述問題，浙江清華柔性電子（zǐ）技術研究院（yuàn）的研究人員提出了一（yī）種基於可調控多層次微結構的柔性（xìng）壓力傳感器設計策略，利用超快激光高效率、高精度以及大幅麵（miàn）加工特性，研究人員在柔性基材聚二甲基矽氧烷（PDMS）表（biǎo）麵刻蝕具有高度梯度的多層次微結構，旋塗銀納米線（AgNWs）後與（yǔ）叉指電極組成三明治結構。在施加壓（yā）力過程中，各級微結構與叉指（zhǐ）電（diàn）極有序接觸，實現器件在高靈敏度下延長（zhǎng）測量範圍的效（xiào）果，同時也有（yǒu）利於傳感器性能的按需設計和製備。該成果以“High Performance Flexible Pressure Sensor Based on Controllable Hierarchical Microstructures by Laser Scribing for Wearable Electronics”為題，發表在（zài）《Advanced Materials Technologies》上。

柔性壓力傳感器製備流程、結構及傳感機理

通過調節激光平均功率和掃描間距可以實現多層次微結構尺寸的調控，進而（ér）得到所需性能的壓力傳感器件。所製備的柔性壓力傳感器在0-22kPa內靈敏度為4.48 kPa^-1，在（zài）27-65 kPa範圍內靈敏度仍有0.86 kPa^-1。另外，可以對3Pa的微小（xiǎo）壓力（lì）進（jìn）行檢測，響應時間小於7 ms，循環穩定性好。

柔性壓力傳感器性（xìng）能分析

得益於這些優異的性能，該柔性壓力傳感器可（kě）以實現人體脈搏、呼吸、震顫監測以（yǐ）及壓力（lì）分布監測，展示了器件設計（jì）策略的良好實用性，同時也（yě）表（biǎo）明在人體健康監測和人機交互方麵（miàn）具（jù）有巨大的應用前景。

柔性壓力傳感器（qì）用於脈搏、呼吸（xī）及（jí）震顫監測（cè）

柔性壓力傳感器用於壓力分（fèn）布監測

浙江（jiāng）清華柔性電子技術研究院助理（lǐ）研（yán）究員杜琦（qí）峰博（bó）士為文章的第（dì）一作者，浙江清華柔性電子技術研究院是清華大學探索多學科交叉與校地合作新模式的試點，是浙江省人民政府與（yǔ）清華大學共同打造的新型高端（duān）科研機（jī）構。

清華大學馮雪教授和浙（zhè）江清華柔性電子技術研究院陳穎博士是論文通訊作者，馮雪教授團隊長期致力於研究超常規（guī）環境下力學和柔性電子技術，發展可延展／超柔性等超常規微器件與大規模集成技術，所發展（zhǎn）的柔性電子技術用於健康醫療、智能感（gǎn）知及重大裝備，近年來在《Science Advances》、《Advanced Materials》、《Advanced Functional Materials》、《Journal of the Mechanics and Physics of Solids》等期（qī）刊發表一係列高水平論文。該（gāi）項研究（jiū）得到了國（guó）家自（zì）然科學基金、浙江省重點研發計劃及浙江省自然科學基金（jīn）等的資助。

Qifeng Du, Lanlan Liu, Ruitao Tang, Jun Ai, Zhijian Wang, Qiqi Fu, Chongxiao Li, Ying Chen*, and Xue Feng*，High Performance Flexible Pressure Sensor Based on Controllable Hierarchical Microstructures by Laser Scribing for Wearable Electronics，Adv. Mater. Technol. 2021, 2100122.

論文（wén）鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202100122.