柔性传感器是可穿戴电子和人形机器人感知的核心元件，但如何在提升灵敏度的同时兼顾机械耐久性，一直是制约其广泛应用的关键瓶颈。微结构增强灵敏度往往削弱可靠性，而分步制备的传感层与电极层之间界面结合薄弱，难以承受高负载工况。

  受人体皮肤层间蛋白质交联网络的启发，研究团队提出准均质材料设计理念，通过挤-拉打印策略将微锥阵列打印与多层原位共固化工艺相结合，使介电层和电极层之间形成连续共价互连界面。制备的传感器界面韧性高达1547 J m?2，在20万次循环加载后仍保持信号稳定输出；同时微锥形貌可编程调控，实现0.29 kPa?1的灵敏度、1 Pa的检测限和0–450 kPa的宽线性范围。

  2026年7月7日，相关研究以Feed-Draw Printing Enables Monolithically Integrated Flexible Sensors With High Interfacial Toughness and Wide Linear Range为题发表在《Advanced Materials》上。

图1. MMCS的设计与制造工艺

  基于3D打印的一体化制造优势，研究团队将传感器直接打印集成到可穿戴压力监测腕带中，用于运动场景下的实时压力分析，该腕带展现出优异的皮肤贴合性和信号稳定性。此外，传感器还被集成到3D打印磁性软体抓手中，实现抓取感知与滑移检测功能，同时验证了该策略在提升传感层与驱动层界面韧性方面的有效性，展现了其在系统级功能集成中的巨大潜力。

图2. MMCS性能调控与集成应用

  该工作是团队在3D打印系统研制和功能软体器件开发方向的最新进展之一。团队长期聚焦于外场辅助多材料3D打印和磁性软体机器人等关键技术，自主研发了磁场、温度场、冷场等多种外场辅助的3D打印系统，并将其应用于液晶弹性体智能结构和功能性器件的设计制造。在过去的工作中，团队基于外磁场辅助的挤出式3D打印实现了双各向异性和多响应性铁磁液晶弹性体的可编程制造（Advanced Materials, 2023），提出了复合冷场3D打印方法提高了液晶弹性体的取向性和变形能力（ACS Nano, 2025），发展了面向热固性聚合物软材料的温度场辅助打印系统（Nature Communications, 2023），以及液晶弹性体的旋转3D打印方法，实现了由单一制造参数调控的多模态热机械驱动（Nature Communications, 2026）。在软体机器人方向，团队研究了能够安全抓取脆弱生物活体的多孔磁性软体抓手（Advanced Materials, 2024），开发了可重编程的磁控软体机器人实现单机器人多任务执行和多机器人选择性控制（Nature Communications, 2025），提出了利用多模态单元实现复杂变形磁控软体驱动器的方法（Advanced Functional Materials, 2024，提出了一种由磁控像素阵列构成的功能表面以实现磁驱动表面变形的灵活调制（Device，2025）。

  论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.74018