這幾年來在壓力傳感器幫助下的柔性可穿戴設備監(jiān)測血壓、脈搏指日研究取得長足進步。但現(xiàn)有柔性壓力傳感器還有存在難以解決的問題：沒有很好的辦法能夠解決壓力和靈敏度之間的矛盾，高靈敏度與寬域工作范圍無法兼得。即使是非常輕微的壓力，都會使傳感器的靈敏度大幅下降。

最近，畢業(yè)于清華大學現(xiàn)任德州大學奧斯汀分校（UT-Austin）天普基金會特聘終身教授的魯南姝團隊創(chuàng)新的第一個利用壓阻-壓容混合響應來承受壓力而不顯著降低靈敏度的傳感器方法來填補這一空白。

魯南姝課題組發(fā)明的“復合響應”壓力傳感器（hybrid response pressure sensor, HRPS）近期在 Advanced Materials 上發(fā)表。

該傳感器是由一種超高孔隙率的導電納米復合材料（porous nanocomposite,  PNC），超薄絕緣層（PMMA）以及 Au/PI 電極復合而成。其中，多孔納米復合材料（PNC）由碳納米管（carbon nanotube, CNT）摻雜的 Ecoflex 硅膠構成。通過導電的多孔狀微結(jié)構與超薄絕緣層的結(jié)合，研究員們首次發(fā)現(xiàn)分布式壓電電阻和壓電電容的混合響應能夠使得柔性壓力傳感器兼具高靈敏度和寬域工作范圍。小至一種果蠅的重量（0.07 pa），大到人腳踏步所產(chǎn)生的壓力（125 kPa），都可以被靈敏地感應到。

目前“復合響應”壓力傳感器HRPS主要展示在人體健康監(jiān)測上的應用，魯南姝團隊正在研究如何將這種柔性傳感器包裹在其他柔軟物體上（如機器人手），使其具有人類皮膚的敏感性。通過模擬人類真實的觸感，讓機器人擁有通過觸摸來識別物體的能力，最終實現(xiàn)人機交互的閉環(huán)：人體通過電子紋身實現(xiàn)與數(shù)字世界的鏈接，機器人則通過電子皮膚模擬人類感知環(huán)境。

為此，她的團隊將會一直圍繞 “柔性生物電子系統(tǒng)”在以下四個方面展開研究：第一是柔性/可拉伸結(jié)結(jié)構力學研究、二維材料和納米材料、制備工藝和轉(zhuǎn)印技術、生物-電子界面。