受到折纸从二维变为三维的制作过程启发，南加州大学的研究人员设计了一种可变形的非平行板三维电容应变传感器。这种非平行板电容应变传感器的制备过程非常巧妙，研究者首先在预拉伸的硅胶弹性基底上制备二维电极图案，然后通过释放预应变让基底恢复原长，从而将二维电极转换为具有一定折叠角度的三维非平行电极板，从而为这种电容式的应变传感器提供了很大的可拉伸性、超低滞后性、高重复性、快速响应时间以及小传感器面积等优势。此外，独特的三维电极设计还支持压缩应变传感和特定方向的应变响应，这是不同于以往大多数基于可拉伸材料的柔性应变传感器的独特性质。毫米级的小传感面积还允许这种传感器可以简单地粘附在软体装置上实现对它们形变的分布式测量。

图1D展示了折纸结构的电容式应变传感器制作工艺。首先制造一个平面多层结构，称为二维前驱体。二维前驱体包括底部Parylene层（厚度5μm）、光刻图案的金属层（铬/金，厚度25/200nm）和其上方的另一个Parylene层（厚度5μm）。对Parylene层进行图案和蚀刻形成了Parylene/金属/Parylene图案，定义了多面板电极和一对狭窄的（~100 μm）蛇形导线。这些蛇形导线作为电极和外部电子设备之间高度可伸缩的电互连结构。厚(35至40 μm厚），可光定义环氧树脂（SU-8 25）覆盖顶部Parylene层，在四个图案的矩形区域提供硬化。与未覆盖的区域相比，该SU-8层的覆盖范围使弯曲刚度增加了大约130到175倍，从而形成了面板折痕结构。连接两个电极的Parylene/金属/Parylene折痕中的狭缝设计进一步降低了折痕的弯曲刚度。通过暗板掩膜将Ti/SiO2双层（15 nm/50 nm厚）沉积在二维前驱体的背面，形成与单轴预拉伸的弹性体衬底（Ecoflex 00-31）的共价键合位点。释放预应变会施加压缩力，导致二维前驱体的未结合区域沿着狭缝发生屈曲。

可拉伸应变传感器可以测量相对较大的变形，研究人员展示了将它们用于软机器人形状和变形的感知测量。分布式应变传感器可以无缝集成到软机器人表面，然后根据测量数据进行三维重建的应变分布测量，为软机器人在任意环境设置下的本体感觉提供了一个解决方案。然而，具有高滞后滞或低拉伸能力的应变传感器可能会限制本体感觉能力。软机器人本体感觉的另一个挑战是对软机器人的多模态变形的分解，如拉伸/压缩、弯曲、扭曲和剪切，这些变形可以同时存在。本文提出的电容传感器中的三维角度电极可以随着键接点方向的拉伸或压缩而展开或折叠，分别导致电容的减少或增加（图3B）。由于三维电极的不对称结构，传感器在不同角度的拉伸作用下，与传感器带的纵向方向表现出方向相关的电容变化。复杂的、不对称的变形模式可以导致与面S1和面S2不同的传感器响应。弯曲臂在外表面产生显著的拉伸应变和内表面的压缩应变都可以被传感器所捕获（如图5C）。