随着人口老龄化加速，阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病正给全球医疗系统带来日益沉重的负担，影响数千万人的认知与运动功能，并显著降低日常生活能力。然而，早期临床筛查仍主要依赖医院内的观察量表和手部灵活性测试，如九孔柱测试，通常需要专业人员现场实施，难以在临床环境之外实现早期、客观且连续的评估。柔性压力传感器能够将机械刺激转化为电信号，在可穿戴健康设备、智能假肢和人机交互等领域展现出巨大潜力；其中，离电式压力传感器凭借高灵敏度、快响应、柔性和良好适应性受到广泛关注，但仍面临拉伸引起的基线漂移和信号伪影、与生物组织之间的机械失配、灵敏度与检测范围难以兼顾以及透气性不足等问题，限制了其在可穿戴场景中的实际应用。

  近期，中山大学吴进团队受植物根系在土壤中扩展并增强界面锚定的启发，提出一种仿生互锁多级异质结构（BIHH），将多孔离子凝胶复合无尘纸与双尺度多孔激光诱导石墨烯电极结合，构建出高拉伸、应变不敏感且透气（SIB）的压力传感器。该结构利用模量差异实现界面应变分配，使外部拉伸更多由低模量Ecoflex相承担，而高模量IG-AP网络保护压力敏感区；多级微孔既放大双电层接触面积变化，又形成连续透气通道。最终，传感器在100%拉伸下应变干扰低至2%，兼具高灵敏度、宽工作范围和良好透气性。基于此，团队开发了五指尖端无创传感系统，连续捕捉手指敲击信号，并结合无线采集电路与机器学习分析，对不同敲击模式的识别率达到97%，为区分健康衰老与神经退行性疾病、实现早期筛查和康复跟踪提供了客观、可自我施测的新途径，也可贴附于人体或曲面，用于监测触觉信息与多种生理信号。这一有效策略为设计减少运动伪影干扰、同时增强压力传感性能和舒适性的器件开辟了有前景的道路，可用于皮肤表面的生理活动监测。

  2026年9月30日，相关工作以“Bioinspired Interlocking Hierarchical Heterostructures Endow Iontronic Pressure Sensors With Superior Strain Insensitivity, Air Permeability, and Sensing Performance for Neurodegenerative Disease Assessment”为题发表在《Advanced Materials》上。

图1 基于BIHH的SIB压力传感器设计及其应用

图2 基于BIHH的压力传感器的材料表征

图3 基于BIHH的SIB传感器的应变不敏感的设计原则与验证

图4 压力传感性能表征

图5 基于BIHH的SIB压力传感器在神经退行性疾病筛查和康复评估的应用

图6 基于BIHH的SIB压力传感器在人体生理信号监测与触觉感知的应用

  论文信息：

  Dijie Yao, Qiuhua Yu, Yifan Zheng, Huizhi Chen, Cheng Shen, Jiajia Yang, Zhenwen Liang, Kai Tao, Gang Chen, Fei Liu, Fengwei Huo, Junyou Yang, Jin Wu*, Bioinspired Interlocking Hierarchical Heterostructures Endow Iontronic Pressure Sensors With Superior Strain Insensitivity, Air Permeability, and Sensing Performance for Neurodegenerative Disease Assessment, Advanced Materials 2026, e75211.

  原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.75211

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