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柔性传感器技术研究综述
资料介绍
1. 引言
柔性传感器是一类具有可弯曲、拉伸、折叠特性的新型感知器件，能够在非平面场景下实现对物理量、化学量或生物量的高精度检测。随着可穿戴设备、智能机器人、柔性电子皮肤等领域的快速发展，柔性传感器因具备传统刚性传感器无法比拟的机械兼容性和环境适应性，已成为当前电子信息领域的研究热点。其核心优势在于将感知功能与柔性基底有机结合，可实现与人体皮肤、曲面结构的 conformal 贴合，为新一代智能感知系统提供关键技术支撑。
2. 柔性传感器的分类与工作原理
根据检测对象的不同，柔性传感器主要分为以下几类：
2.1 柔性压力传感器
基于压阻效应、电容效应或压电效应实现压力检测。压阻型传感器通过外力作用改变导电通路的接触电阻，典型材料包括碳纳米管/PDMS复合材料；电容型传感器利用电极间距变化导致的电容值改变，具有低功耗特性；压电型传感器则通过压电材料（如PVDF）将机械能直接转换为电信号，适用于动态压力监测。
2.2 柔性应变传感器
通过检测材料在拉伸/压缩形变下的电阻变化实现应变测量。基于金属纳米线、石墨烯等纳米材料构建的导电网络，在形变过程中会产生接触电阻或隧道电阻的变化，其灵敏度通常用 gauge factor（GF）表征，高性能应变传感器的 GF 值可达1000以上，应变范围可超过50%。
2.3 柔性温度传感器
利用材料的温度电阻特性（PTC/NTC效应）或热电效应实现温度检测。柔性基底上集成的金属薄膜或导电聚合物，其电阻随温度变化呈现稳定的线性关系，可实现-40℃至150℃范围内的高精度测温，分辨率可达0.1℃。
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