科技日報記者?張夢然

材料科學學術期刊《Small》封面。
圖片來源：浦項科技大學

開發具有 多種感官的電子皮膚對于康復、醫療保健、假肢和機器人技術等諸多領域都至關重要。這項技術的關鍵之一是可拉伸壓力傳感器，它可檢測各種類型的觸摸和壓力。 最近，韓國浦項科技大學和蔚山大學的聯合團隊受鱷魚皮啟發，創造出一種全方位可拉伸壓力傳感器。研究結果以封面論文形式發表在最近的《Small》雜志 上。

鱷魚具有非凡的感知能力，能探測小波浪和獵物的方向，這是通過其皮膚上的極其復雜且敏感的感覺器官實現的。該器官由半球形的感覺凸起組成，以重復的方式排 列，之間有皺紋鉸鏈。當鱷魚移動身體時，鉸鏈變形，而感覺部分不受機械變形的影響，使鱷魚在水下游泳或捕獵時對外界刺激保持異常敏感。

研究團隊從鱷魚皮獨特的感覺器官中汲取靈感，開發出帶有微型圓頂和皺紋表面的全向可拉伸壓力傳感器。

通過發明一種帶有細小皺紋的半球形彈性聚合物，其中包含長納米線或短納米線，研究人員創造了一種性能優于目前壓力傳感器的設備。其他傳感器在機械變形時會 失去靈敏性，但新型傳感器表面細小的皺紋結構，受壓時會展開，在一個方向拉伸高達100%和兩個不同方向拉伸高達50%時，都能對壓力保持異常敏感。

為了評估其性能，研究人員將傳感器安裝在塑料鱷魚身上并將其浸入水中。有趣的是，安裝的傳感器也能夠檢測到小水波，成功復制了鱷魚感覺器官的感知能力。這一新裝置適用于廣泛的可穿戴設備，如假肢壓力傳感器、柔性機器人電子皮膚、虛擬現實、增強現實和人機界面等。