DOI: 10.1002/smtd.202000842
活性材料及其相鄰金屬電極之間的界面接觸控制著主流高靈敏度壓阻式壓力傳感器的傳感響應。然而，可精確構建活性材料的表面結構和力學性能的策略相當有限，因此這種界面性能通常難以控制和保持。在此，研究者提出了一種自上向下的制備方法，以在壓阻層與其接觸電極之間的界面處創建網格狀的聚氨酯纖維基間隔層。采用可編程近場靜電紡絲工藝可以方便地實現間隔層周期和厚度的調節，并系統研究了間隔層結構對傳感性能的影響。具有優化間隔層的傳感器在保持高靈敏度（1.91kPa-1）的同時顯示出更寬的傳感范圍（230kPa）。此外，在74000次循環試驗中，傳感器的輸出電流波動從14.28％（無間隔層）大幅度降低至3.63％（有間隔層），這表明其長期可靠性大大提高。基于近場靜電紡絲的策略能夠在不改變活性材料的情況下調整傳感器的響應，從而提供了一種通用且可擴展的途徑來設計接觸主導型傳感器的性能。
圖1.有限元分析。a）具有三層W模型的幾何形狀，包括活性材料（紅色），間隔層（紫色）和電極（灰色）。虛線框內是每一層的45°向上視圖。b）當負載應變為28.4％時，WO模型（頂部）和W模型（底部）橫截面上的元素應變分布。橫截面的位置在（a）中用虛線表示。為了清楚地呈現結果，此處僅顯示了兩個模型中活性物質的元素應變分布圖，隱藏了其他組件的應變，顯示為灰色（在橫截面處）或淺灰色（在橫截面后）。
圖2.a）包括頂部PEN膜，活性材料，間隔層，底部PI層的層壓傳感器結構示意圖。間隔層的制備過程顯示在頂部的虛線框中：采用近場靜電紡絲，并且收集板的編程移動路徑首先沿著黑線，然后沿著藍線，如插圖所示。活性材料的制備過程顯示在底部的虛線框中。b）間隔層的SEM圖像。c）（b）中堆疊PU纖維的SEM圖像。d）活性材料表面的SEM圖像。
圖3.a-d）具有3、6、10和15層的PU網絡的高度剖面。e）從左到右為無間隔物以及具有3、6、10和15層間隔物的傳感器的傳遞曲線。線性擬合線在相應的圖中顯示為橙色。（e）中傳感器的f）靈敏度和g）線性范圍的比較。
圖4.a-d）負載在周期距離分別為0.1、0.2、0.3和0.4mm的叉指電極上的PU網格的光學顯微鏡圖像。e）無間隔物和帶有間隔物的傳感器的傳遞曲線。（e）中傳感器的f）靈敏度和g）線性范圍的總結。在此，無限距離意味著在傳感器裝置中沒有增加間隔層。
圖5.a）實驗期間沿時間軸的泵壓記錄。b）在如圖（a）所示的不同泵壓下，手部假體和食指彎曲狀態的圖像。c）與（b）中的彎曲條件相對應的松開、緊握和拿起瓶子的圖像。d）在（c）的連續過程中，記錄附著在假體食指上的壓力傳感器的電流信號。
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