近年來，可穿戴電子皮膚（e-skin）得到了廣泛關注。為了適應應用場景的復雜性和多樣性，對于具備多功能性、全面性和強適應性的電子皮膚的需求不斷增加。然而，柔性聚合物固有的高粘彈性使得傳統的電子皮膚普遍存在靈敏度低、響應時間長、穩定性差等問題。

人體皮膚作為一種天然的感受器，具有優秀的感知功能。其從外到內依次分為角質層、表皮層、真皮層和皮下組織層。其中，表皮層和真皮層之間精密的互鎖結構可以增強皮膚對各種環境刺激的感知，如濕度、溫度、壓力等，從而提高皮膚對于各種刺激的敏感性。與此同時，人體皮膚從外向內呈現出彈性模量依次遞減的變化趨勢，很好地優化了應力傳遞，并高效地將其傳遞給位于真皮層的大量機械感受器，從而實現對于各種外界刺激的準確感知。

近日，復旦大學的武利民課題組研發了一種基于非對稱互鎖梯度模量結構的柔性電容式壓力傳感用于超寬范圍壓力監測。在該傳感器中，非對稱互鎖的結構化電極為監測范圍的拓寬起到了至關重要的作用。團隊采用摩方精密nanoArch?S130（精度：2μm）3D打印設備，實現了非對稱互鎖穹頂結構模板的高精度打印，并創新性地將非對稱互鎖的結構化電極和梯度模量的概念結合起來，在保障了傳感器其余性能的同時，進一步擴大了監測范圍，確保了傳感的可靠性。該傳感器最大限度地利用了微結構構筑的可變形空間，極大地放大了外界刺激，從而表現出優異的綜合性能：包括9.89kPa-1的高靈敏度，1.84 Pa-530 kPa的超寬感知范圍以及0.7 mm的超薄厚度。

除此之外，本研究還將該制備的傳感器搭載在一個智能平臺上，并選取鼠標作為演示案例。在實際應用展示中，該智能平臺可以實時檢測鼠標使用過程中不同按鍵的壓力信息，并根據人們使用鼠標的習慣，調整不同按鍵的柔軟程度，使人們以最舒適、最自然的壓力握住該鼠標。該平臺的設計理念，源于人體皮膚可以根據大腦皮層提供的信息進行精妙地反饋這一功能，旨在探索下一代醫療保健和人機交互的發展方向。連續碳纖維3d打印機