??相對(duì)于人體其他部位皮膚，指尖皮膚在感受外界壓力，物體表面粗糙度，溫度以及濕度等外部刺激方面具有很高的靈敏度。

　　近年來(lái)，由于電子皮膚在健康監(jiān)測(cè)以及人工智能等方面的應(yīng)用潛力，模仿人體指尖皮膚制備柔性可穿戴傳感器引起了研究者們的廣泛的研究興趣。但是，目前的柔性電子傳感器件大都只針對(duì)某一種外界刺激進(jìn)行檢測(cè)，而且生產(chǎn)成本相對(duì)比較高。

　　香港城市大學(xué)材料科學(xué)與工程系Vellaisamy A. L. Roy副教授課題組與南方科技大學(xué)化學(xué)系許宗祥副教授合作，通過(guò)運(yùn)用低成本的石墨粉與聚二甲基硅氧烷（PDMS）復(fù)合材料，砂紙和NaCl作為模板，制備具有表面微觀結(jié)構(gòu)的石墨/PDMS多孔薄膜作為響應(yīng)層，模擬皮下感應(yīng)器。運(yùn)用砂紙作為模板，制備具有表面微觀結(jié)構(gòu)的PDMS柔性襯底，模擬指尖表皮微觀結(jié)構(gòu)。通過(guò)優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，把具有微觀結(jié)構(gòu)的薄膜材料組裝到一起，制備了一種能夠感知外界溫度，物體表面粗糙度以及壓力信號(hào)的高靈敏傳感器件。

圖a和b為砂紙?jiān)诓煌糯蟊稊?shù)下的SEM圖，圖c和d為復(fù)合材料不同放大倍數(shù)下的表面微觀結(jié)構(gòu)，圖e為NaCl顆粒的SEM圖，圖f為復(fù)合材料SEM截面圖。

圖a為器件在不同溫度下的I-V曲線，圖b為相對(duì)電流變化隨溫度的變化曲線，圖c為傳感器件對(duì)具有不同溫度水的檢測(cè)。

圖a,b,c分別為器件結(jié)構(gòu)圖與表面粗糙度檢測(cè)原理圖，圖d,e,f分別為普通A4打印紙，#800砂紙，#120砂紙SEM圖，圖g,h,i是對(duì)具有不同粗糙度表面的檢測(cè)信號(hào)圖。

人體脈搏信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)圖

　　該研究的意義在于，通過(guò)簡(jiǎn)單的制備方法就可以得到具有表面微觀結(jié)構(gòu)的海綿狀薄膜材料，生產(chǎn)成本低，可大面積生產(chǎn)，對(duì)于研究多功能材料提供了新思路。

　　相關(guān)研究成果以“Fingertip-Skin-Inspired Highly Sensitive and Multifunctional Sensor with Hierarchically Structured Conductive Graphite/Polydimethylsiloxane Foams”為題發(fā)表在近期的Advanced Functional Materials上。