中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所（NIMTE）的陳濤教授團隊開發(fā)了一種由可逆微彈簧效應介導的生物啟發(fā)薄膜實現(xiàn)的靈活自適應氣流傳感器。該研究發(fā)表在Advanced Functional Materials上。

基于機械變形機制的氣流傳感器因其優(yōu)異的柔韌性和靈敏度而受到越來越多的關(guān)注。然而，通過簡單和可控的方法制造高靈敏度和自適應氣流傳感器仍然是一個挑戰(zhàn)。

受蝙蝠翅膀膜具有獨特氣流傳感能力的啟發(fā)，NIMTE的研究人員制備了石墨烯/單壁納米管（SWNTs）-Ecoflex膜（GSEM），可以任意轉(zhuǎn)移并隨后適應各種平坦/彎曲和光滑/粗糙的表面。

憑借可逆的微彈簧效應，研究人員開發(fā)了一種高度靈敏且自適應的基于GSEM的氣流傳感器。

當施加氣流時，層間SWNTs的微尺度變形導致接觸電阻的顯著變化，使所開發(fā)的基于GSEM的氣流傳感器具有超低氣流速度檢測極限（0.0176 m s-1）、快速響應時間（~1.04 s）和恢復時間（~1.28 s）等優(yōu)異性能。

作為概念驗證，可以使用基于GSEM的氣流傳感器來實現(xiàn)非接觸式操作。通過閾值控制，將其應用于智能窗口系統(tǒng)，成功實現(xiàn)智能開關(guān)行為。

此外，研究人員設(shè)計了一系列氣流傳感器，以區(qū)分所施加的氣流刺激的大小和空間分布�；�于GSEM的氣流傳感器集成到無線車輛模型系統(tǒng)中，可以靈敏地捕獲流速信息，以實現(xiàn)運動方向的實時操縱。

這種基于微彈簧效應的氣流傳感系統(tǒng)在可穿戴電子和非接觸式智能操縱領(lǐng)域顯示出巨大的潛力。