其次，提高電子皮膚材料在持續(xù)變形下的耐久性也是一大難點(diǎn)。為了在一定時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確檢測(cè)所需型號(hào)，需要確保電子系統(tǒng)能在一段時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。因此，延長(zhǎng)電子皮膚材料的使用壽命便至關(guān)重要。
3.封裝
封裝也是電子皮膚制作過程的難點(diǎn)，其作用之一是保護(hù)電子元件免受物理和化學(xué)侵蝕，同時(shí)保持柔韌性和可伸縮性。不同的內(nèi)部功能材料對(duì)化學(xué)物質(zhì)、溫度等因素的敏感性不同。因此，根據(jù)內(nèi)部功能材料選擇封裝材料至關(guān)重要。
04 柔性觸覺傳感器
1.柔性傳感器
柔性觸覺傳感器是電子皮膚中最重要的傳感元件之一。傳感技術(shù)是機(jī)器人感知環(huán)境的基礎(chǔ)，觸覺傳感器可以通過物理接觸獲得物體表面的相關(guān)特性，并將外界的信號(hào)轉(zhuǎn)化為物理信號(hào)。傳統(tǒng)的觸覺傳感器以各種剛性材料為敏感元件，存在笨重和硬脆的缺點(diǎn)；柔性觸覺傳感器則具備類似于人類皮膚的柔韌性，可以適應(yīng)任意載體形狀，更利于測(cè)量物體表面受力信息、感知目標(biāo)物體性質(zhì)特征。
電子皮膚的觸覺傳感器是一種模仿人類皮膚觸覺功能的高科技產(chǎn)品，它們能夠感知和響應(yīng)多種物理刺激。這些傳感器的開發(fā)是為了增強(qiáng)機(jī)器人技術(shù)、假肢、可穿戴設(shè)備和其他智能設(shè)備的功能和互動(dòng)性。在電子皮膚中，柔性傳感器的應(yīng)用尤為關(guān)鍵。它們提供了必要的機(jī)械適應(yīng)性，使電子皮膚能夠模擬真實(shí)皮膚的柔軟性和伸縮性。這種模擬不僅在觸覺反饋上更加逼真，而且大大增強(qiáng)了電子皮膚的舒適度和實(shí)用性，使其在醫(yī)療、機(jī)器人技術(shù)、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛和有效。
2.柔性傳感器對(duì)于電子皮膚的重要性
柔性傳感器是觸覺傳感器的一個(gè)子集，是一類特殊的傳感器，在電子皮膚的應(yīng)用中扮演著至關(guān)重要的角色，其顯著特點(diǎn)和重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）高度適應(yīng)性
高度適應(yīng)性是柔性傳感器的一個(gè)核心特點(diǎn)。這些傳感器因其能夠貼合各種形狀的表面而被廣泛應(yīng)用，尤其是在模擬人體皮膚的應(yīng)用中表現(xiàn)突出。這種適應(yīng)性使柔性傳感器能夠在彎曲或伸展的狀態(tài)下仍然保持其功能性，從而在各種復(fù)雜環(huán)境中發(fā)揮作用。這一特性的實(shí)現(xiàn)，主要依賴于精心的設(shè)計(jì)和材料選擇。
（2）材料選擇
材料選擇上，柔性傳感器通常采用聚合物、薄膜、納米材料和柔性電子元件等材料。這些材料的選擇關(guān)鍵在于它們能夠在保持電氣性能的同時(shí)進(jìn)行彎曲和伸展，從而實(shí)現(xiàn)傳感器的柔性和功能性。這樣的材料組合不僅提高了傳感器的靈活性，還確保了其在各種應(yīng)用中的高效性和可靠性。
（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，為了進(jìn)一步增強(qiáng)柔韌性和輕便性，柔性傳感器通常采用薄膜、織物或其他輕薄柔軟的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得傳感器不僅輕便，而且能夠提供足夠的彈性和柔軟性，從而使其能夠輕松貼合于不規(guī)則的表面，如人體皮膚。
柔性傳感器是近年來電子技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新，并且柔性傳感器對(duì)于電子皮膚的成功實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。沒有它們，電子皮膚將無法有效地模擬真實(shí)皮膚的物理特性，限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的適用性和舒適度。隨著技術(shù)的發(fā)展，柔性傳感器的重要性只會(huì)增加，特別是在追求更加高級(jí)和逼真的電子皮膚系統(tǒng)時(shí)。
3.柔性傳感器結(jié)構(gòu)及材料
柔性傳感器的結(jié)構(gòu)通常包含多層：從底部開始，第一層是傳感器的基底，使用的材料包括聚酰亞胺（PI）、聚酯（PET）、聚醚醚酮（PEEK）、紙張和可彎曲的玻璃等。第二層是介電層，使用了氧化鋁（Al2O3）、二氧化硅（SiO2）、聚乙烯醇（PVA）和聚偏二氟乙烯-四氟乙烯（PVDF-TFE）等材料。第三層是傳感器的接觸點(diǎn)，包括了金屬薄膜、氧化銦錫（ITO）、石墨烯、氮化鎵銦（EGaIn）和納米銀線（AgNWs）等材料，最頂層是傳感區(qū)。如下圖所示：
