自然-通讯：南科大郭传飞组研制出最高压力分辨率的柔性压力传感器

柔性压力传感器类似于人的皮肤，能感知外界力刺激的强度。然而，无论是人的皮肤还是柔性压力传感器（或称为电子皮肤），都普遍存在一个严重的缺点，即在低压下响应较为灵敏，压力较大时变得不灵敏甚至完全不响应。例如，人手可以感受到一只小昆虫的爬行；但是当手端着重物，昆虫再落到重物上时，皮肤则完全感受不到。许多实际应用需要一种这样的压力传感器：既能感受到轻如“鸿毛”，又能称量出重如“泰山”，还能分辨出“泰山”上新增了一片“鸿毛”。但受到软材料不可压缩或可压缩性有限的制约，已有的柔性电子皮肤或压力传感器在较高压力下的灵敏度都极低，相应的压力分辨率也很低。

此项研究中，团队研究的传感器的灵敏度极高，在高压区的灵敏度超出之前已报道的最好结果的一万倍以上。在低压下可以分辨出0.08 Pa的压力变化，而在3.2个大气压的极高压力下也可以分辨出18 Pa的压力变化，在高压下的压力分辨率达到0.0056%，甚至超过了航空工业上普遍使用的硬质压力测试系统，因此这种传感器有望用于风洞测试中飞机模型的智能蒙皮。

该传感器还具有响应速度快的优势，响应速度达到10 ms左右，是人皮肤响应速度的3倍，即使在数个大气压下也具有极佳的动态响应特性。由于这种传感器具有极高的信号强度，其微型化之后还能保持很高的信噪比，研究人员在芝麻粒大小的区域上即集成了数十个这种传感器，有望用于极高空间分辨的压力传感。 

论文的第一作者为郭传飞课题组2018级博士生白宁宁，合作方为麻省理工学院机械工程系副教授赵选贺。此项研究得到了国家自然科学基金、广东省珠江人才计划创新创业团队、深圳市基础研究学科布局等项目的支持。