薄膜壓力傳感器(柔性薄膜壓力傳感材料)

新材料及其應用

團隊主研發的一款纖維素基壓阻式柔性薄膜壓力傳感材料。該薄膜厚度約為30μm，具有出色的柔性和可塑性。其檢測范圍約為6KPa至600KPa，能夠精準感知并響應不同壓力變化。同時，其電阻變化率高達300%左右，為高精度壓力測量提供了可靠保障。薄膜的壓阻響應與恢復時間最快均能達到20ms，確保快速響應并且迅速恢復至初始狀態。此外，薄膜具有較寬的安全范圍，超過測量閾值后3MPa內復合膜不受損壞。

該傳感器可以在大于0°C至80°C的環境下長期穩定工作，適應各種溫度變化，具備極高的可靠性。無需外接電源，極大簡化了應用環境的配置需求。其結構支持在任意角度下進行彎曲和剪切，賦予其更大的靈活性和適應性，適合多種復雜應用場景。

與同類產品相比，這款纖維素基壓力傳感器具有顯著的技術優勢，尤其在生產工藝上具備可量產的優勢。得益于其低成本、環保的材料和先進的制造工藝，不僅可以用于可穿戴設備、氣壓計等領域，還能應用于智能醫療、機器人觸覺傳感、環境監測等多個行業。

圖1.壓力傳感膜創新點

本成果可應用于可穿戴設備、氣壓計等領域，還能應用于智能醫療、機器人觸覺傳感、環境監測。

當前，全球傳感器市場規模不斷擴大，特別是消費電子、汽車電子、智能制造、智能家居、醫療健康等領域的應用不斷拓展，對傳感器的需求將持續增長‌。根據數據顯示，2023年全球傳感器市場規模為2259.1億美元。預計該市場將從2024年的2410.6億美元增長到2032年的4572.6億美元，預測期內復合年增長率為8.3%。

而得益于在工業自動化、智能家居、智能交通以及智慧城市等領域的廣泛應用和技術創新，以及國家政策的大力支持(比如，在“十四五”規劃中，智能傳感器的關鍵制造技術MEMS被寫入科技前沿領域攻關技術列表)，中國傳感器產業發展尤為迅速，2023年市場規模達到3644.7億元，同比增長14.9%，遠高于全球增長率。賽迪顧問預測，預計到2026年，中國傳感器市場規模將達到5547.2億元。

圖2.壓力傳感陣列