隨著信息時(shí)代的應(yīng)用需求越來(lái)越高，對(duì)被測(cè)量信息的范圍、?精度和穩(wěn)定情況等各性能參數(shù)的期望值和理想化要求逐步提高。針對(duì)特殊環(huán)境與特殊信號(hào)下氣體 、壓力 、濕 度的測(cè)量需求，普通傳感器已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。市場(chǎng)是永遠(yuǎn)不缺探索者的。于是科研人員紛紛投身開(kāi)發(fā)新材料?、新工藝和開(kāi)發(fā)新型傳感器；實(shí)現(xiàn)傳感器的集成化和智能化；實(shí)現(xiàn)傳感技術(shù)硬件系統(tǒng)與元器件的微小型化；與其它學(xué)科的交叉整合的傳感器。同時(shí) ， 希望傳感器還能夠具有透明、柔韌 、延展 、可自由彎曲甚至折疊 、便于攜帶、可穿戴等特點(diǎn) 。隨著柔性基質(zhì)材料的發(fā)展，滿足上述各類趨勢(shì)特點(diǎn)的柔性傳感器在此基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生 。

目前柔性傳感器領(lǐng)域最熱門就是柔性可穿戴電子傳感器。例如利用電子皮膚向大腦傳遞皮膚觸覺(jué)信息，利用三維微電極實(shí)現(xiàn)大腦皮層控制假肢，利用人工耳蝸恢復(fù)病人聽(tīng)力等。

下面小編就和你聊一聊柔性可穿戴電子傳感器技術(shù)的核心部門。有效地將外部刺激轉(zhuǎn)化為電信號(hào)是柔性可穿戴電子傳感器監(jiān)測(cè)身體健康狀況的關(guān)鍵技術(shù)。柔性可穿戴電子傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制主要分為壓阻、電容和壓電三大部分。

壓阻

壓阻傳感器可以將外力轉(zhuǎn)換成電阻的變化（與施加壓力的平方根成正比），進(jìn)而可以方便地用電學(xué)測(cè)試系統(tǒng)間接探測(cè)外力變化。而導(dǎo)電物質(zhì)間導(dǎo)電路徑的變化是獲得壓阻傳感信號(hào)的常見(jiàn)機(jī)理。由于其簡(jiǎn)單的設(shè)備和信號(hào)讀出機(jī)制，這類傳感器得到廣泛應(yīng)用。程文龍等發(fā)展了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的高靈敏壓阻傳感器，其在彈性基底上構(gòu)筑了金納米線薄層和電極陣列。這種器件具有 13～50000 Pa寬的檢測(cè)范圍。為了增強(qiáng)靈敏性，實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸力的掃描，鮑哲楠等利用具有錐狀微結(jié)構(gòu)的壓阻傳感器制備了一種可以向大腦傳遞觸覺(jué)信息的電子皮膚。

電容

容是衡量平行板間容納電荷能力的物理量。傳統(tǒng)的電容傳感器通過(guò)改變正對(duì)面積s和平行板間距d來(lái)探測(cè)不同的力,例如壓力，剪切力等。電容式傳感器的主要優(yōu)勢(shì)在于其對(duì)力的敏感性強(qiáng),可以實(shí)現(xiàn)低能耗檢測(cè)微小的靜態(tài)力。鮑哲楠等在彈性基底上制備了電容型透明可拉伸的碳納米管傳感器,對(duì)壓力和拉力同時(shí)有響應(yīng)。

壓電

壓電材料是指在機(jī)械壓力下可以產(chǎn)生電荷的特殊材料。這種壓電特性是由存在的電偶極矩導(dǎo)致的。 電偶極矩的獲得是靠取向的非中心對(duì)稱晶體結(jié)構(gòu)變形，或者孔中持續(xù)存在電荷的多孔駐極體。壓電系數(shù)是衡量壓電材料能量轉(zhuǎn)換效率的物理量，壓電系數(shù)越高，能量轉(zhuǎn)換的效率就越高。高靈敏，快速響應(yīng)和高壓電系數(shù)的壓電材料被廣泛應(yīng)用于將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器。

柔性可穿戴傳感器的應(yīng)用也非常廣泛，除了具有壓力傳感功能，還具有現(xiàn)實(shí)和潛在應(yīng)用的多種功能，體溫和脈搏檢測(cè)、表情識(shí)別和運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)等。