美国宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学副教授Huanyu "Larry" Cheng领导的研究团队,近期在《Nano-Micro Letters》期刊发表论文,介绍一种基于还原氧化石墨烯气凝胶(rGOA)的新型压力传感器。这种传感器约八毫米大小,采用冷冻铸造技术制造,形成各向异性的微观结构,能同时实现高灵敏度、宽检测范围和长期稳定性。单个传感器可承受约三盎司的力,并可靠运行超过20,000次加载卸载循环。
压力传感器通过将rGOA夹在合成塑料薄膜和硅基聚合物材料之间制成,确保稳定的电接触和机械鲁棒性。测试显示,其灵敏度几乎是传统传感器的两倍,响应和恢复时间分别仅需100多毫秒和40毫秒。这些传感器可组装成阵列,形成人工“皮肤”,用于精确测量压力分布,应用于机器人触觉感知和假肢技术。
传感器阵列能实时监测压力变化,识别物体形状和大小,帮助机器人抓取精细物体如豆腐和棉花,并应用于电动汽车电池健康监测。团队计划进一步减小尺寸,增强生物相容性,并探索集成多传感功能,推动其在可穿戴设备和商业机器人中的商业化应用。
出版详情:作者:Ty Tkacik, Pennsylvania State University;标题:《Q&A: Robots can't feel, but novel sensors could change that》;发表于:《Nano-Micro Letters》(2026)。












