近日，我院材料物理研究所郭海中团队与华中科技大学武汉光电国家研究中心高义华教授团队合作在MXene基高性能柔性压力传感器研究领域取得进展，相关成果以“High-Performance Flexible Pressure Sensor with a Self-Healing Function for Tactile Feedback”为题，发表于国际知名期刊《Advanced Science》上。共同第一作者为我院2019级硕士研究生杨眉和华中科技大学博士研究生程永发，通讯作者为我院青年教师刘伟杰博士、郭海中教授，郑州大学为第一单位。

高性能柔性压力传感器在人类健康监测、人机交互、智能机器人等方面具有广阔的应用前景，并因此受到广泛关注。然而，目前高性能柔性压力传感器依然面临制造工艺复杂、成本高昂、受到机械损伤后无法自愈，以及在传感器的应用研究中缺乏与其它电子设备的集成与通信等问题。

在此基础上，该研究采用简单、低成本且具有高普适性的喷涂法分别制备具有微棘突结构的MXene/聚氨酯（PU）敏感层和任意柔性基底的MXene叉指电极，并将两者相对封装得到MXene基高性能柔性压力传感器。该传感器传感性能优异，具有高灵敏度（最高可达509.8 kPa^-1）、极快的响应速度（67.3 ms）、恢复速度（44.8 ms）以及良好的稳定性（10000次循环）。由于PU自身丰富的氢键作用，该传感器具有自愈功能。自愈后的MXene基柔性压力传感器灵敏度仍高达456.9 kPa^-1（仅下降10.38%）。此外，该传感器不仅能够用于人体活动监测，还可通过与电路集成形成触觉反馈系统，使机械手实现“动作-感知-反馈”功能，此功能不但能够帮助机械手顺利抓取目标，而且能使无形的压力数字化及可视化。因此，通过全喷涂法制备的MXene基高性能压力传感器在人体活动监测、电子皮肤、智能机器人等领域具有巨大的潜力。

该工作获得了科技部、国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅等项目的资助。

论文链接：http://doi.org/10.1002/advs.202200507