柔性压力传感器通常需要具有机械柔顺性和适当电气性能的功能材料。大多数基于可压缩性有限材料的传感器很难在高灵敏度和宽压力范围之间取得平衡。最近，科研人员 为自适应压力传感器准备了具有形状和刚度记忆的多相离子凝胶。通过结合用于刚度变化的微结构排列和用于刚度固定的形状记忆微夹杂物，多相离子凝胶显示出可调节的可压缩性。 离子凝胶的这种可控压力变形特性导致压力传感器具有可编程的耐压行为，具有可调的压力范围、不同的检测限和在高压下的良好分辨率。 刚度记忆离子凝胶传感器实现了 220 和 380   kPa 的宽压力范围，以及从 120 到 330 和 950   Pa 的可调检测限 。自适应检测也被用于监测低刚度下的微小压力变化，并区分高刚度下的不同人体运动。在压力传感器中使用形状和刚度记忆材料是一种通用设计，可以为更复杂的应用场景实现可编程性能。

图 1：多相离子凝胶的示意图和刚度记忆。

图 2：多相离子凝胶传感器的耐压响应。

图 3：离子凝胶压力传感器的宽压力范围和可调检测限。

图 4：具有不同刚度的离子凝胶传感器在高压下的压力分辨率。

图 5：多相离子凝胶传感器通过刚度记忆的自适应检测性能。

相关论文以题为 Shape and stiffness memory ionogels with programmable pressure-resistance response 发表在 《自然·通讯》期刊上。 通讯作者 是 北京航空航天大学 赵天艺副教授 、和 刘明杰教授 。

参考文献：

doi.org/10.1038/s41467-022-29424-z