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通過(guò)擴(kuò)展和集成單個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多觸覺(jué)信息的高精度感知和有效的人機(jī)交互。柔性電子技術(shù)的進(jìn)步正在推動(dòng)從傳統(tǒng)的剛性傳感器架構(gòu)向具有生物相容性、皮膚適應(yīng)性和多功能集成的系統(tǒng)過(guò)渡，克服了表皮兼容性和曲面適應(yīng)性的局限性。與適應(yīng)性有限的傳統(tǒng)剛性傳感器相比，柔性傳感器的發(fā)展顯著擴(kuò)大了傳感技術(shù)的潛在應(yīng)用。憑借其卓越的靈活性和適應(yīng)性，柔性傳感器可以模仿甚至超越人類皮膚的觸覺(jué)傳感功能，緊密適應(yīng)各種不規(guī)則表面，以提供更精確的傳感能力。這些獨(dú)特的特性使柔性傳感器能夠在可穿戴設(shè)備、醫(yī)療監(jiān)測(cè)、機(jī)器人皮膚和其他領(lǐng)域顯示出廣泛的潛在應(yīng)用。

觸覺(jué)感知是一個(gè)關(guān)鍵的感知模塊，用于實(shí)現(xiàn)人類和機(jī)器人與環(huán)境之間的精確交互。近年來(lái)，研究人員一直在積極探索新材料、觸覺(jué)敏感微結(jié)構(gòu)和響應(yīng)機(jī)制，以解決柔性觸覺(jué)傳感器在性能和應(yīng)用方面面臨的挑戰(zhàn)。目前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了幾種類型的柔性觸覺(jué)傳感器，包括壓阻式、電容式、壓電式、摩擦電式、磁性和光學(xué)響應(yīng)機(jī)制。其中，壓阻式觸覺(jué)傳感器因其穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于集成而得到了廣泛的研究。盡管取得了重大進(jìn)展，但在實(shí)現(xiàn)柔性觸覺(jué)設(shè)備的高效感知和響應(yīng)穩(wěn)定性方面仍存在關(guān)鍵挑戰(zhàn)。例如，當(dāng)前的觸覺(jué)傳感器通常難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高靈敏度、寬檢測(cè)范圍和低檢測(cè)限。最佳檢測(cè)模式應(yīng)在低壓區(qū)域結(jié)合高靈敏度和低檢測(cè)限，同時(shí)在高壓區(qū)域保持穩(wěn)定的信號(hào)輸出特性和寬動(dòng)態(tài)范圍，這將顯著擴(kuò)大其在不同場(chǎng)景中的應(yīng)用潛力。此外，在器件制造過(guò)程中，導(dǎo)電材料和柔性基板之間的弱界面結(jié)合在循環(huán)負(fù)載下極易發(fā)生接觸失效，導(dǎo)致信號(hào)漂移或?qū)щ娋W(wǎng)絡(luò)斷裂，嚴(yán)重?fù)p害信號(hào)輸出和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

特別是，感測(cè)層中微結(jié)構(gòu)形狀和分布的設(shè)計(jì)是提高觸覺(jué)傳感器檢測(cè)范圍和靈敏度的關(guān)鍵因素。目前，微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括傳統(tǒng)的幾何形狀（例如，金字塔、柱狀、多孔結(jié)構(gòu)等），還涉及仿生自然表面特征結(jié)構(gòu)（例如，模仿甲蟲、珍珠層、玫瑰花瓣、荷葉、蟬翼和貓舌。這些微結(jié)構(gòu)通常使用3D打印、犧牲/仿生模板方法、光刻和靜電紡絲等技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于其卓越的精度和形狀適應(yīng)性，3D打印技術(shù)能夠精確制造具有復(fù)雜幾何形狀的微結(jié)構(gòu)。因此，它已成為微結(jié)構(gòu)制造中最常用和最有效的技術(shù)之一。然而，常用的壓敏彈性體材料，如PDMS和Ecoflex，由于其模量特性，通常會(huì)導(dǎo)致脫模缺陷、微觀結(jié)構(gòu)損壞和壓縮回彈滯后等問(wèn)題，從而引發(fā)界面粘附效應(yīng)。此外，多步成型工藝可能會(huì)導(dǎo)致微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)的累積變形，從而導(dǎo)致靈敏度降低、基線漂移，甚至器件的功能失效。除了微觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化，引入高性能電極材料也是提高傳感器性能的有效策略。例如，碳基納米材料、金屬納米材料、MXene和導(dǎo)電聚合物因其優(yōu)異的導(dǎo)電性、機(jī)械性能和柔韌性而被廣泛用于制備柔性傳感器。這些材料可以有效地與柔性基板（如PDMS、PET、PI等）集成，以確保有效的電路傳導(dǎo)和穩(wěn)定性。特別是，MXene表現(xiàn)出優(yōu)異的導(dǎo)電性和可調(diào)的表面特性，使高性能和柔性器件之間能夠完美兼容。MXene基導(dǎo)電油墨與微電路印刷技術(shù)的集成實(shí)現(xiàn)了室溫下高精度和高效率的電路制造，增強(qiáng)了傳感器的可擴(kuò)展性和一致性。

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