柔性传感器的技术路线图
by Xiaodong Chen* et al.
摘要
在数字化和大数据时代，人类越来越依赖传感器来应对重大挑战、提高生活质量。为了解决传统刚性传感器的局限性，柔性传感器应运而生以适应无处不在的传感需求。尽管过去十年来对柔性传感器进行了大量的实验室演示，但其市场普及仍然有限。为了简化和加快柔性传感器的发展部署，我们找出了阻碍柔性传感器技术成熟的瓶颈，并提出了可能的解决方案。我们首先分析了在实际应用中实现令人满意的传感性能所面临的挑战，然后总结了传感器-生物学接口兼容的问题，并简要讨论了动力提供和传感器网络连接等问题。本文还分析了该行业商业化和可持续增长过程中的问题，强调了环境问题，并阐述了商业、监管和伦理道德等非技术问题。同时，我们还着眼于未来智能柔性传感器；在提出一个全面的路线图时，我们希望引导研究工作朝着共同的目标前进，并为来自不同研究群体的一致发展战略提供指导。通过这样的合作努力，可以更快地取得科学突破，并将其用于改善人类生活。
图1. 传感器技术的演进
(原文Figure 1)
图2. 本文涵盖的问题概述，包括柔性传感器将面临的挑战 (左) 和需要解决的问题 (右)
(原文Figure 2)
图3. 柔性传感器传感性能涉及到的关键问题
(原文Figure 3)
图4. 传感器设计、制造、验证和部署过程中，全面保证传感器精度的方法
(原文Scheme 1)
图5. 实现传感器-生物学接口兼容性的挑战
(原文Figure 10)
图6. 展望柔性传感器的网络化
(原文Figure 13)
图7. 柔性传感器从实验室转到最终用户的过程中需要解决的关键问题
(原文Figure 14)
图8. 智能传感系统的优势愿景
(原文Figure 15)
图9. 柔性传感器及系统的技术路线图
(原文Figure 17)
文章出版信息：
ACS Nano, 2023 ASAP
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c12606
© 2023 American Chemical Society