原标题：基于碳材料 3D 打印，中科院上海高研院在柔性触觉传感领域获进展

基于碳材料的3D打印技术，中国科学院上海高等研究院（上海高研院）在柔性触觉传感领域取得了显著的进展。以下是对该进展的详细介绍：

一、研究背景与意义

触觉传感器是一种能够感知外界刺激（如压力、温度、湿度等）并将这些刺激转化为电学信号进行传输和处理的电子器件。在智能机器人、人工假肢、人体健康状态监测等领域，柔性触觉传感器具有广泛的应用前景。然而，传统的传感器制造方法存在加工周期长、复杂聚合物基微结构制造困难等问题，限制了传感器性能的提升。因此，采用3D打印技术制造柔性触觉传感器成为当前的研究热点。

二、研究成果

上海高研院的研究团队在基于碳材料的3D打印柔性触觉传感器方面取得了重要突破。他们通过模拟人体皮肤的结构和传感机制，设计了一种具有指纹微结构的新型多功能电子皮肤。这种电子皮肤采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）微球与石墨烯的结合，通过3D打印技术制备而成。

具体来说，研究人员利用乳化的方法制备出PDMS微球，并通过利用未交联的PDMS-石墨烯混合溶液对PDMS微球形成包覆。制备的石墨烯-PDMS微球油墨可以通过喷头挤出形成三维立体结构，并通过热固化成型。这种制备方法不仅简化了传感器的制造流程，还提高了传感器的性能。

三、传感性能与应用

实验结果表明，这种基于石墨烯-PDMS微球的柔性触觉传感器对压力具有灵敏响应，而且能有效反馈摩擦力的大小。利用这一特性，传感器可以区分出具有不同微米级粗糙度的表面，从而实现对物体表面的微观形貌、硬度等信息的有效区分和识别。此外，通过风载实验进一步验证了传感器对气体等流体也具有有效响应。

这一研究成果在多个领域具有潜在的应用价值。例如，在智能机器人领域，这种柔性触觉传感器可以作为机器人的“皮肤”，提高机器人的工作效率和智能化水平；在生物医疗领域，传感器可以用于监测人体的健康状况，如心跳、血压等生理参数的实时监测；在运动检测领域，传感器可以用于监测运动员的运动状态和运动效果。

四、研究展望

虽然上海高研院在基于碳材料的3D打印柔性触觉传感器方面取得了重要进展，但仍有待进一步的研究和优化。例如，需要进一步提高传感器的灵敏度和稳定性，以满足更复杂和更精细的触觉感知需求；同时，还需要探索更多的新型碳材料和3D打印技术，以拓展传感器的应用领域和提高其综合性能。

综上所述，基于碳材料的3D打印技术在柔性触觉传感领域具有广阔的应用前景和重要的研究价值。上海高研院的研究团队在这一领域取得了显著的进展，为未来的研究和应用提供了有力的支持和借鉴。