電子皮膚因其在醫療康復和人機交互方面的潛在應用而受到極大關注。盡管很多工作為了提高電子皮膚的傳感器性能提出了各種策略，但制備的電子皮膚很難同時具有高的靈敏度和寬的壓力檢測范圍。眾所周知，表皮和真皮之間互鎖的微脊可以有效地將外界刺激傳遞給機械感受器，使得人體皮膚無論在細微和大的外界刺激下都能表現出優異的靈敏度。因此，受人類皮膚的啟發，鄭州大學材料學院鄭國強團隊提出了一種新型的仿生電子皮膚，即通過簡單高效的制備方法在靈敏層和叉指電極之間引入了互鎖微脊。該互鎖微脊可以顯著地增強靈敏層和叉指電極之間接觸點的局部應力集中，從而使制備的仿生電子皮膚具有超高靈敏度(≈1502.5 kPa-1)、寬的壓力檢測范圍(≈160 kPa)、優異的耐用性(10000 次循環)以及短的響應時間(10 ms)。此外，由于外部應力能有效地從靈敏層傳輸到叉指電極，該仿生電子皮膚能夠檢測多種人體生命體征和聲波引起的振動。該仿生互鎖微脊的簡便制備為為電子皮膚的實際應用提供了巨大的設計潛力。
文章信息
Yajie Zhang, Mingfu Qiu, Xinyu Zhang, Guoqiang Zheng,* Kun Dai, Chuntai Liu, and Changyu
Shen, “Skin-Inspired High-Performance E-Skin With Interlocked Microridges for Intelligent Perception” Adv. Funct. Mater. 2024, 2412065
https://doi.org/10.1002/adfm.202412065
