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  可拉伸的應變傳感器在可穿戴電子設備、義肢以及柔性機器人等多個領域都有重要應用，比如運動監(jiān)測、生物醫(yī)學、柔性機器人的感知和控制。具有高應變范圍、小遲滯和快速響應速度的應變傳感器可以用于精確測量物體的大范圍動態(tài)變形。目前，大部分可拉伸的應變傳感器是基于可拉伸的導電材料(比如導電聚合物、液態(tài)金屬等) 用于電阻式或者電容式傳感。盡管這些傳感器可以實現(xiàn)較大的拉伸性，但也表現(xiàn)出較大的電機械遲滯、較慢的反應和恢復速度、缺乏長期穩(wěn)定性等缺點。

 圖1 折紙電容式應變傳感器的設計、傳感原理和構造。

 圖2 基本傳感器結(jié)構設計以及傳感器形成和拉伸的力學特性。

圖3 傳感器拉伸測試以及不同傳感器結(jié)構的性能表征曲線。

 圖4  傳感器性能的表征包括響應和恢復時間、應變速率、應變分辨率以及傳感器的重復性能。

 圖5  傳感器在測量柔性臂的形變上的應用。

  這項研究以"High-stretchability and low-hysteresis strain sensors using origami-inspired 3D mesostructures”為題發(fā)表在Science Advances上。南加州大學航空與機械系助理教授趙航波為論文通訊作者，博士生黃星豪為論文第一作者。

  原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh9799