当前可用的传感器通常具有高敏锐性或高弹性，但不能同时具有两者。最近，哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院和威斯生物启发工程学院的研究人员已经开发出一种超灵敏，弹性极强的应变传感器，该传感器可以嵌入到纺织品中，可以被水洗及抵御轻微的撞击，用于运动服及神经退行性疾病（如帕金森氏病）的临床诊断的所有方面。

这项研究发表在《Nature》上。

智能传感器的Slinky结构设计

传感器的外观和行为非常类似Slinky的设计。论文的第一作者Araromi表示，" Slinky是由刚性金属制成的实心圆柱体，但是如果将其图案化为这种螺旋形状，则可以拉伸。我们从一种刚性的松散材料开始，在这种情况下是碳纤维，然后对其进行构图，以使该材料变得可拉伸。"

这种图案被称为蛇形蜿蜒曲折，因为其剧烈的起伏类似于蛇的滑行。然后将图案化的导电碳纤维夹在两个预应变的弹性基底之间。

传感器的总电导率会随着图案化碳纤维的边缘彼此不接触而发生变化，即使很小的应变也会发生此过程，这是传感器具有高灵敏度的关键。

与当前的高灵敏度可拉伸传感器依靠硅或金纳米线等奇特的材料不同，该传感器不需要特殊的制造技术，甚至不需要洁净室。可以使用任何导电材料制成。这种超灵敏的弹性应变传感器可以嵌入纺织品和软机器人系统中。

研究人员通过用手术刀刺伤传感器，用锤子敲击，用汽车撞过去并扔进洗衣机十次来测试传感器的弹性。传感器毫不费力地从每次测试中出现。

高灵敏度演示

为了证明其灵敏度，研究人员将传感器嵌入到织物臂套中，并要求参与者用不同的手势进行动作，包括拳头，手掌张开和捏捏动作。该传感器通过面料检测到拍摄对象的前臂肌肉的微小变化和机器学习算法能够成功地归类这些手势。

SEAS的研究生展示了带有嵌入式传感器的织物手臂套。传感器检测穿过织物的Graule前臂肌肉的细微变化。这种套管可以用于运动服及神经退行性疾病（如帕金森氏病）的临床诊断的所有方面。

资料来源：3xmaker合越智能、ScienceDaily