這幾年來(lái)在壓力傳感器幫助下的柔性可穿戴設(shè)備監(jiān)測(cè)血壓、脈搏指日研究取得長(zhǎng)足進(jìn)步。但現(xiàn)有柔性壓力傳感器還有存在難以解決的問(wèn)題：沒(méi)有很好的辦法能夠解決壓力和靈敏度之間的矛盾，高靈敏度與寬域工作范圍無(wú)法兼得。即使是非常輕微的壓力，都會(huì)使傳感器的靈敏度大幅下降。

最近，畢業(yè)于清華大學(xué)現(xiàn)任德州大學(xué)奧斯汀分校（UT-Austin）天普基金會(huì)特聘終身教授的魯南姝團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新的第一個(gè)利用壓阻-壓容混合響應(yīng)來(lái)承受壓力而不顯著降低靈敏度的傳感器方法來(lái)填補(bǔ)這一空白。

魯南姝課題組發(fā)明的“復(fù)合響應(yīng)”壓力傳感器（hybrid response pressure sensor, HRPS）近期在 Advanced Materials 上發(fā)表。

該傳感器是由一種超高孔隙率的導(dǎo)電納米復(fù)合材料（porous nanocomposite,  PNC），超薄絕緣層（PMMA）以及 Au/PI 電極復(fù)合而成。其中，多孔納米復(fù)合材料（PNC）由碳納米管（carbon nanotube, CNT）摻雜的 Ecoflex 硅膠構(gòu)成。通過(guò)導(dǎo)電的多孔狀微結(jié)構(gòu)與超薄絕緣層的結(jié)合，研究員們首次發(fā)現(xiàn)分布式壓電電阻和壓電電容的混合響應(yīng)能夠使得柔性壓力傳感器兼具高靈敏度和寬域工作范圍。小至一種果蠅的重量（0.07 pa），大到人腳踏步所產(chǎn)生的壓力（125 kPa），都可以被靈敏地感應(yīng)到。

目前“復(fù)合響應(yīng)”壓力傳感器HRPS主要展示在人體健康監(jiān)測(cè)上的應(yīng)用，魯南姝團(tuán)隊(duì)正在研究如何將這種柔性傳感器包裹在其他柔軟物體上（如機(jī)器人手），使其具有人類皮膚的敏感性。通過(guò)模擬人類真實(shí)的觸感，讓機(jī)器人擁有通過(guò)觸摸來(lái)識(shí)別物體的能力，最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的閉環(huán)：人體通過(guò)電子紋身實(shí)現(xiàn)與數(shù)字世界的鏈接，機(jī)器人則通過(guò)電子皮膚模擬人類感知環(huán)境。

為此，她的團(tuán)隊(duì)將會(huì)一直圍繞 “柔性生物電子系統(tǒng)”在以下四個(gè)方面展開(kāi)研究：第一是柔性/可拉伸結(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)研究、二維材料和納米材料、制備工藝和轉(zhuǎn)印技術(shù)、生物-電子界面。