一种多功能选择性离子柔性传感器，具有高环境适应性用于触觉感知

摘要 灵感来自于人类皮肤的触觉感知机制，源自离子水凝胶的离子柔性传感器因其能够产生与神经识别模式相匹配的输出信号而受到广泛关注，显示出在人与机器交互中的潜在应用。不幸的是，离子水凝胶的实际传感特性受到水弹性不稳定性和非选择性响应能力的缺陷限制，例如机械强度差、溶剂保持能力差和低温耐受性差。在此研究中，制备了一种新型物理交联增强离子水凝胶-PVA/PEG/TA-MXene-Na + /Li + (PPM-NL)纳米复合材料，并显示出良好的综合性能，包括机械强度（断裂时延伸率400%，0.93 MPa）、电导率（8.1 S m −1）、撕裂强度、自愈合以及抗冻/干燥特性（在六十天后93%的水分保持和抗冻能力为−27 °C）。PPM-NL水凝胶衍生的柔性传感器对拉伸和压缩变形表现出选择性响应行为，具有高灵敏度（G = 1.12）和快速响应时间（仅60毫秒）。此外，该离子柔性装置被应用于监测类人手的关节运动，并集成到机械手中以识别物体的厚度和软度，显示出优越的环境稳定性。这种离子柔性传感器有望为开发下一代仿生触觉感知机器人提供灵感.