作为新一代人工智能领域的关键技术，柔性传感器具有良好的穿戴舒适性，保形性，在人机交互和可穿戴设备领域展现出广泛的应用价值。针对传感器基体选材、结构设计及应用等领域的现存问题，近日，我院实验物理教学系刘彩霞副教授利用明胶基纳米复合材料制备出一种高灵敏的可降解柔性应变传感器，并成功应用于手势识别和机器手姿态映射，为柔性传感器在人机交互领域的应用提供解决方案。相关成果以“Fabrication and characterization of highly sensitive flexible strain sensor based on biodegradable gelatin nanocomposites and double strain layered structures with crack for gesture recognition”为题发表在International Journal of Biological Macromolecules（中科院一区，IF=8.025）。

该工作制备可生物降解的明胶纳米复合材料，通过丝网印刷工艺加工具有双应变层裂纹结构的柔性应变传感器，所制得传感器具有良好拉伸应变（可达20%）、高应变系数（1296）、低迟滞（±2.5%）、快速响应（60 ms）和良好可重复性（6000次循环）。将传感器用于检测人体手部姿态并实现手势分类识别，结合气动驱动系统完成从人体手势到软体机械手的手势映射流程，图1为明胶基导电复合材料合成机理，图2为柔性可降解应变传感器结构设计示意，图3为基于柔性传感器的机械手手势映射流程。文章第一作者为物理学院刘彩霞，合作者为微电子学院柔性传感器课题组黄英教授、刘平副教授和研究生孙一帆等。该研究得到了中央高校基本科研业务费，浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划以及浙江省重点研发项目的支持。

图1 明胶基导电复合材料合成机理

图2 柔性可降解应变传感器结构设计

图3 基于柔性可降解应变传感器的软体机械手手势映射流程

文献链接: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.123568

（刘彩霞/图文  高伟清/审核）