基于柔性压阻传感器的电子皮肤(e-skin) 被认为是未来可穿戴电子设备最重要的组件之一，其灵敏度可以通过改变表面的微结构来提高。然而，大多数表面微图案的制备方法新颖性差并且制备工艺复杂。日前，郑州大学材料科学与工程学院郑国强教授课题组在多功能互锁电子皮肤的制备领域取得积极进展。相关成果以题为“Multifunctional interlocked e-skin based on elastic micropattern array facilely prepared by hot-air-gun” 的论文，发表在国际期刊《Chemical Engineering Journal》。

  本研究提出了一种用熔融加工方法简单高效地制备表面微图案，该方法利用热风枪在单壁碳纳米管 (SWCNTs) /热塑性聚氨酯 (TPU) 复合导电膜上直接制备类似半球形微图案阵列。互锁的微图案可以大大改善基于这种微图案膜的电子皮肤的传感性能，使其具有非常快的响应时间（<46 ms）、较宽的工作范围（0.055-254.8 kPa）和优异的耐用性（> 20000个循环）。有趣的是，互锁的电子皮肤具有多功能性，可以同时区分压力-温度刺激。此外，它可以监视各种人类生理信号（例如脉搏波形、语音识别和人类呼吸行为），表明在人机交互中的应用前景广阔。此外，可以将准备好的互锁皮肤连接到无线发射器，以无线监测呼吸频率。考虑到简便的制备过程和低成本的原料，可以轻松地将该方法扩展到实际生产中。

  以上工作得到了国家自然科学基金资助项目(51873199)；创新团队资助项目(理科)(No. 20IRTSTHN002)；河南省自然科学基金资助项目(182300410172)的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.127960