近年来，柔性压力传感器在监测多种生理信号方面取得了显著进展，如血压、脉搏波、血糖及血氧等。多数柔性压力传感器主要应用于低于100 kPa的日常活动监测中。尽管许多传感器可以实现中等压力范围内的高灵敏度，但其性能往往依赖于压力敏感层的垂直可压缩性。受压后，敏感层结构会迅速致密化，导致灵敏度会极速降低至零。然而，在不受限的情景中，柔性传感器还可能面临如关节运动监测、足底压力监测以及胎压监测等极端压力条件。因此，现有柔性压力传感器在超宽压力检测范围内保持高灵敏度仍面临挑战。

针对现有挑战，西北工业大学黄维院士团队王学文教授课题组提出了基于应变效应的新型压力传感器，相关成果发表在Advanced Materials期刊。柔性电子研究院博士生李玥、西安市红会医院张维杰博士为本文的共同第一作者，黄维院士、王学文教授为共同通讯作者。

通过调整柔性超薄导电薄膜和应变诱导微结构的尺寸和模量差异，实现了超宽压力检测范围内灵敏度的正向增长。该传感器在45 Pa至4.1 MPa的压力范围内表现出稳定的正电阻响应；同时，区别于经典压阻效应结构，传感器的灵敏度随压力增大由5.22 MPa-1增长至70 MPa-1。这一成果打破了柔性压力传感器在高灵敏度和广泛压力检测范围之间的制约关系，实现了灵敏度和压力检测范围的协同提升，为宽压域柔性传感器设计提供了新的思路。基于上述性能优势，研究团队将这一传感器应用在了膝关节置换手术中步态周期反馈监测和接触压力特征捕捉等领域，协助医生在膝关节置换术中定量分析股骨胫骨压力、平衡内外侧压力分布并跟踪股骨运动。这项技术通过柔性电子技术的创新和应用，为疾病预防、早期诊断和治疗提供了更准确的数据和分析支持。该研究成果有望加速医疗设备的智能化升级，推动先进数字医疗技术的普及，助力实现健康中国的目标，推动我国医疗服务向智能化、数字化和网络化方向进一步迈进。

来源：传感器专家网