基于弹性体的电阻型超薄薄膜应变传感器在电子皮肤、人机交互系统、可穿戴医疗电子设备和机器学习算法等方面具有广阔的应用前景。但是，对于一些具有三维曲面的人体关节和器官等被测物体，传统的二维薄膜应变传感器因为共形性差，很难准确监测其在活动时产生的物理形变。受人手皮肤表面脊与谷微结构启发，本论文基于聚合物粘弹性加工原理，发展了一种可以原位构筑周期性三维共形性微结构的弹性体薄膜应变传感器加工方法，以用于准确地采集曲面物体变形产生的电信号。具体而言，采用类似于热成型的聚合物加工原理与方法，在8微米厚的热塑性弹性体薄膜上构筑波峰连着波谷的周期性卷曲形三维微结构，然后通过原位化学生长银纳米粒子的方法构筑导电层，连续化地制备了一种可拉伸的超薄薄膜应变传感器。其在43%的拉伸应变范围内具有较高的灵敏度（灵敏度因子Gauge Factor=14）、电信号线性度很高（R2=0.99），且具有超低的检测限（0.025%应变）。虽然传统的二维超薄弹性体薄膜应变传感器灵敏度更高，但是其相对电阻变化随拉伸应变加载呈指数增长。不仅电信号线性度差，而且应变范围很窄，因此实际应用十分受限。于此截然不同，具有共形性三维微结构的弹性体超薄薄膜应变传感器在监测人体关节运动、呼吸等生理活动和气体泄漏等方面具有潜在的应用前景。而且，该方法具有很强的灵活性，可以制备不同热塑性聚合物材质和不同几何形状的三维立体结构薄膜应变传感器，为新型三维结构的柔弹性薄膜传感材料的简单高效开发提供了新思路。

An 8-Micrometer-Thick Film Strain Sensor with Conformal 3D Microstructure for Accurate Detection of Body Motion and Air Leakage

Qi Jing, Tao Gong, He-Qing Shao, Yu-Jie Wu, Jia-Xing Guo, Kai Ke*, Lei Gong*, Yong Cao, Zheng-Ying Liu, Wei Yang*. Small, 2025, 2500444.

全文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202500444