在可穿戴设备与电子皮肤的研究中，柔性压力传感器一直面临一个两难困境：高灵敏度往往意味着对外部拉伸应变同样敏感，导致信号被干扰。如何让传感器“只认压力、不认拉伸”，成为该领域的核心挑战之一。

近日，苏州大学程丝教授团队在《Chemical Engineering Journal》上发表题为“Scorpion-back-inspired Janus wrinkled membrane via water-induced shrinkage for strain-insensitive pressure sensing”的研究成果。苏州大学硕士研究生潘佳林与夏廷友为共同第一作者，程丝教授为通讯作者。

该研究受到蝎子背部无序褶皱结构启发，利用fPVA与TPU之间显著不同的水响应收缩行为，构建具有单侧随机褶皱结构的TPU-fPVA//fPVA Janus纳米纤维膜，并进一步通过Ag纳米颗粒原位还原和双层面对面组装，制备具有互锁褶皱界面的ITPPA压阻传感器。该设计巧妙利用褶皱的几何展开机制缓冲外界拉伸应变，同时借助互锁褶皱界面在压力作用下产生的大幅接触面积变化，实现应变干扰抑制与高灵敏压力感知的协同。最终，传感器实现了GF低至0.05、0–0.1 kPa范围内压力灵敏度达到−456.6 kPa⁻¹、检测限低至4Pa以及0.4秒快速响应/恢复，并成功用于脉搏、呼吸、关节运动、语音振动以及空间压力分布检测。