线性高灵敏响应是柔性压力传感器的重要性能之一，在智能机器人、人机交互界面、人体健康监测等应用中发挥着实现精确检测的作用。目前，主流的策略通常采用多层多材结构设计方式来实现线性高灵敏传感。但该策略在传感器件机械稳定性方面埋下了隐患。其根本原因在于该设计下传感器中存在的多材料间的模量失配与多层结构间的界面不兼容。实际上，线性高灵敏响应的实现离不开高灵敏电学材料与线性力学结构的协同配合，但在这种力电异质分层结构中兼顾线性高灵敏响应与长期稳定传感仍具有挑战。

近日，四川大学杨俊龙、李光宪教授团队与其合作者，介绍了基于力-电一体化策略实现线性高灵敏兼顾长期稳定服役的柔性压力传感器。该策略通过原位生长和粘附过程，在聚氨酯材料体系中构建了稳定、一体的力学-电学功能界面，最小化传感器中模量差异以及界面的影响。多孔离子凝胶泡沫(IGF)与织物电极间的协同使得传感器在0-300 kPa范围内表现出高灵敏(16.24 kPa-1)以及优异的线性响应(R2 = 0.999)。力-电一体化的IGF与电极/介电层间的粘合界面赋予了传感器长期服役稳定性，传感器能够在高压应力(100 kPa)下承受超过15万次循环，以及在复合应力作用(压应力144.98 kPa和剪切应力38.82 kPa)下承受超过1万次循环。兼具线性响应与稳定服役的传感器具备实现线性称量以及辅助智能抓手实现长期稳定抓取循环的能力。

研究人员利用全聚氨酯基的材料体系，构建了一体化的离电型柔性压力传感器。其中，IGF作为介电层，以开孔热固性聚氨酯(TSPU)泡沫作为骨架，表面原位生长了一层热塑性聚氨酯(TPU)离子凝胶层，构建了力-电一体化结构。传感器以具备编织结构的导电布作为电极，通过在电极/介电层间策略性引入聚氨酯剂的粘合剂，实现了传感器的封装一体化结构。同质材料体系下相似的材料性质能够避免机械不匹配问题，同时也有利于多级复合界面构建。粘合层的引入使电极/介电层界面具备一定界面韧性(243 J/m2)，最小化了多层结构间的界面问题。