柔性压力传感器的发展使其在人机交互电子皮肤和智能穿戴领域的仿生设备中具有广阔的应用前景。这类传感器在待机模式下具有零功耗、高灵敏度和宽线性响应范围的能力是非常关键的，但在基于柔性矩阵的真实场景中也是非常必要的。尽管现有的方法多种多样，但要在单个压力传感器中同时满足这些要求仍然是具有挑战性的。有鉴于此，中国科学院深圳先进技术研究院的Chunlei Yang、Ming Chen、新加坡南洋理工大学的Lei Wei、华中科技大学的Guangming Tao等研究人员，展示了一种高性能、零待机功耗的柔性压力传感器，它通过在顶部截断的聚二甲基硅氧烷(PDMS)/铝掺杂氧化锌(AZO)和底部的聚酰亚胺(PI)/金(Au)叉指电极(PDMS-AZO/PS/PI-Au)之间引入一个可调谐的光刻胶间隔(PS)来实现。
本文要点
1）由于PS的绝缘作用，制作的压力传感器在弯曲角小于20.5°时具有弯曲不敏感、零功耗的优点。
2）结果表明，该传感器在62 Pa-9.6 kPa的超宽线性响应范围内具有超高的灵敏度(2200 kPa−1)和快速的响应和恢复时间(<20 ms)。
3）此外，通过有限元模拟，证明了上下微结构的引入提供了多个接触阶段(如点接触、点饱和和表面饱和)，进一步扩大了接触面积，获得了超高的灵敏度和较宽的线性响应范围，这一点得到了实验结果的有力支持。
4）作为概念的证明，一个人造的身体反射弧被成功地集成到一名志愿者中，以调整LED照明的亮度和数量。
此高性能压力传感器在基于灵活矩阵的实际场景中具有巨大的应用潜力。
参考文献：
Ke He, et al. High-performance zero-standby-power-consumption-under-bending pressure sensors for artificial reflex arc. Nano Energy, 2020.
DOI：10.1016/j.nanoen.2020.104743
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520303001
