作者：Lu Yang，Zhouyu Miao，Yanjuan Dong ， Hou-Yong Yu
关键字：cellulose nanocrystal, electrospun nanofibers, bionic e-skin, sensor
论文来源：期刊
发表时间：2025年
具有固有可压缩性和可拉伸性的仿生电子皮肤 （e-skin） 在机器人触觉中具有巨大潜力，使机器人能够有效地感知各种形状的物体并与之交互。然而，创建具有精确双信号去耦的仿生 e-skin 仍然是一个挑战。为了解决这个问题，我们提出了一种受蜘蛛狩猎机制启发的双功能传感器，该机制在捕食过程中捕获信号。该传感器采用纳米纤维-聚乙烯醇 （CNC-PVA） 的压力拉伸多层静电纺丝，然后进行气相聚吡咯 （PPy） 聚合而成。同源多层传感模块的创新叠加设计，结合导电纳米纤维网络结构，可实现卓越的多信号自耦隔离能力。该传感器的主要特点包括高压灵敏度（0–21 kPa 时为 14.8 kPa?1）和 57 ms 的快速响应时间。作为压力传感器，它在 5 次循环中表现出可重复性，而作为拉伸传感器，它实现了高灵敏度（表压系数，GF=1.22），并在 1000 次循环中保持稳定。此外，这种自解耦传感系统可以独立检测双信号（物体的形状和重量），从而使机器人能够更有效地识别和处理各种物体。这种多功能、低成本的传感器提供了一种先进的解决方案，可以克服功能性电子皮肤中的问题，从而增强机器人物体的作和识别能力。