华南理工江赛华教授课题组 CEJ：基于3D打印技术构建的可穿戴柔性触觉摩擦电传感器在材料感知领域的应...

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图 1 FT-TENG 的制备与操作流程

图 1(a) 展示了配置于新一代机械手指尖表面的 FT-TENG 装置示意图。每个手指覆盖着具有不同电负性的摩擦材料层。右侧详细呈现了单个 FT-TENG 指尖的三层结构：最底层作为柔性硅胶基底直接接触机械手指；中间层通过 3D 打印涂覆导电 PDMS-EGaIn 墨水（ PE 油墨），作为摩擦发电过程的电极；最上层分设不同摩擦电材料，以直接在电极表面形成差异化电负性分布。图 1(b) 展示了 FT-TENG 制备流程。图 1(c) 呈现了本研究所用全部材料的摩擦电序，两种材料间摩擦可产生显著电压脉冲特征，有助于 FT-TENG 应用中的材料识别。图 1( d ) 展示了 FT-TENG 的两大应用方向：通过摩擦电序和机器学习算法两种方式识别材料种类和基于机器学习的材料表面粗糙度识别。

图 2 PE 油墨的表征

图 2(a-d) 展示了不同配比（ 20,30,40,50vol% EGaIn ）的 PE 墨水固化后的 SEM 图像。随着 PE 墨水中 EGaIn 合金含量的增加，其在 PDMS 中的分散更为致密，从而改善了分散性。这表明可以更有效地进行活化处理，确保 EGaIn 层的导电性。含量 50 vol% EGaIn 的 PE-4 电极（固化后的 PE 墨水）活化前后的微观形貌如图 2(e-h) 所示，可见活化前 EGaIn 以较大颗粒体积分散在 PDMS 中，活化后 EGaIn 颗粒发生破碎并呈现更密集的分散状态，这使得 PE 油墨具有更高导电性。 PE-1 、 PE-2 、 PE-3 和 PE-4 的截面 SEM （图 2i-l ）显示出，随着

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