目前，對于透明可拉伸導(dǎo)體以及電子器件已有了諸多研究，包括采用一定的幾何構(gòu)型、使用本征可拉伸導(dǎo)體以及使用彈性體復(fù)合材料以提高器件的可拉伸性能。然而，制備大規(guī)模集成、透明且可拉伸觸覺依然存在一定的挑戰(zhàn)。近日，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所潘曹峰研究團(tuán)隊(duì)，基于摩擦納米發(fā)電機(jī)原理，研發(fā)制備了一種透明可拉伸觸覺傳感器(Triboelectric Tactile Sensor, TETS)。該器件兼具高透明度、高壓力敏感性、可拉伸性以及多點(diǎn)觸控操作，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物機(jī)械能收集、觸覺感知等功能，為制備透明可拉伸觸覺傳感器提供了全新視角，研究成果發(fā)表在Advanced Materials上。

 

研究人員利用靜電紡絲技術(shù)制備大面積的PVA納米纖維薄膜，隨后獲得Ag納米纖維，其具有優(yōu)良的電導(dǎo)率及透光性(1.68-11.1Ω sq-1，透光率大于70%)。通過器件設(shè)計(jì)，以及微加工以及濕法刻蝕等工藝，制備獲得高透明度、高壓力敏感性、可拉伸性觸覺傳感器。該方法操作簡單、成本較低，且易于大規(guī)模制備。研究人員探索了不同取向的Ag納米纖維對器件的拉伸性能，解釋了器件在拉伸狀態(tài)下的荷電傳導(dǎo)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其制備的隨機(jī)取向的Ag納米纖維，在100%的拉伸下電阻改變量僅有10%，并可探測低至4.4Pa的壓力且具有約70ms的響應(yīng)時(shí)間。另外，通過采用優(yōu)化的交叉陣列結(jié)構(gòu)，其8×8的陣列觸覺傳感器可實(shí)現(xiàn)不規(guī)則平面的實(shí)時(shí)軌跡探測。該類器件具有廣闊的市場前景，在人機(jī)交互、自驅(qū)動(dòng)機(jī)器人、柔性顯示屏和可穿戴電子設(shè)備中有潛在的應(yīng)用價(jià)值。