生活中的微振动无处不在，如声音和环境噪音，是最常见的机械波/能量形式。这些机械振动可以传递能量并传播各种信号，能够广泛应用于现代工业，例如机器人、健康管理设备和人机交互。然而，极小的压力、复杂的振动波形和高噪声敏感性使检测细微的振动极具挑战性。因此，柔性电子设备必须同时实现超高灵敏度、极低的检测限和出色的频率分辨率来研究细微振动中的信息。

  近日，东南大学化工学院、东南大学无锡校区张久洋教授报道了一种超高灵敏度、超低检测限、精确频率识别的低成本柔性电子器件，实现了对极细振动的实时检测。这种柔性电子器件的各向异性导电性来自于两相金属和绝缘氧化物颗粒结构带来的局部导电性，而高灵敏性来源于敏感的导电连接。这种导电网络对外力十分敏感，可以记录和处理包括声振动在内的各种复杂信号。基于巧妙的各向异性设计，本研究成功实现了超高灵敏度、超低检测限、精确频率识别的低成本柔性电子器件，实现了对细微振动的实时检测。这项研究为超灵敏柔性电子器件的设计打开了新思路，推动了声学工程、医疗保健监测、可穿戴电子和智能机器人领域的发展。

图1. 各向异性导电凝胶的结构和超灵敏性能

图2. ACG的微振动检测和机理

图3. ACG用于声音检测与机器人增强感知

  ACG具有超高灵敏度、极低检测下限和精确的频率识别，有望实现空气振动的识别和高精度分析。声学振动，如声音，是最常见的空气振动。然而，来自声信号的空气振动极低且在空气-物体界面处迅速而强烈地衰减。因此，目前大多数电子软传感器无法实现对声信号的非接触式检测。而ACG可以检测空气中的声音信号并将其转换为电信号（图3a和3b）。ACG表现出媲美iPhone录音机的声音记录性能（图3d）和良好的频率识别能力（图3e和3f）。

  除了声场中的感知能力外，ACG还可以通过检测微小振动来增强智能机器人的环境感知能力。图3g-3h显示了将ACG单元集成到机器人控制面板中的实验装置。当有轻质物体掉落、轻柔触摸机器人或有小车驶过时，ACG的电阻都会发生明显的变化，表明机器人优异的环境感知能力（图3i-3k）。此外，ACG还可以监控机器人的自身的动作，例如头部的摇晃，证明了ACG的内在监测能力。

  论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202305707