3D打印有机水凝胶应变传感器

高灵敏高稳定

通过结构设计实现负泊松比网格结构，兼具高灵敏度和完全电阻恢复，可直接贴肤使用。

Binbin, Guo · Lin, Chengyu · Ye, Haitao · Xue, Yu · Jiewen, Mo · Jiawei, Chen · Cui Y.-F. · 付成龙 · 白家鸣 · 葛锜 · Hui Ying, Yang

International Journal of Extreme Manufacturing 2025

参数信息

灵敏度系数（离子模式）

4.5

灵敏度系数（电子模式，低应变）

13.5

灵敏度系数（电子模式，高应变）

1.5 × 10⁶

最小监测角度

5 °

技术优势

灵敏度创纪录

网格结构的设计使得在电子模式下灵敏度系数高达1.5×10⁶（2%–100%应变），远超现有传感器。

电阻完全恢复

传感器在拉伸后电阻能完全恢复，保证了长期稳定性和重复使用。

可直接穿戴且透气

3D打印的网格结构使传感器可直接贴肤使用并透气，克服了传统传感器的局限性。

能监测5°微小动作

集成到机器人手系统后，该传感器能精确监测瘫痪患者的抓握动作，最小监测角度为5°。

应用场景

• 柔性应变传感器：用于精准监测微小形变，如关节活动。
• 电子皮肤：贴附皮肤，实时感知触觉和形变。
• 可穿戴健康监测：监测患者动作，辅助康复评估。
• 人机交互界面：集成到机器人手，实现精细操控。
• 康复机器人：帮助瘫痪患者恢复抓握功能。