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  近年來(lái)大數(shù)據(jù)，云計(jì)算發(fā)展迅速，ChatGPT等AI模型的發(fā)展，標(biāo)志著人工智能的到來(lái)，它們將重新定義我們與物理世界的交互方式，將物理世界與人工智能連接的核心技術(shù)之一便是柔性傳感器；許多機(jī)器學(xué)習(xí)算法是基于傳感器進(jìn)行的，比如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）以及循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）；這些算法通過(guò)對(duì)傳感器得到的電信號(hào)進(jìn)行處理，除去異常值，去噪并進(jìn)行歸一化處理，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于模型分析的數(shù)據(jù)集，在這個(gè)過(guò)程中電信號(hào)的采集對(duì)于傳感器具有較高的要求，比如高靈敏度，高分辨率，低的漂移，以及良好的循環(huán)穩(wěn)定性；傳統(tǒng)的剛性傳感器具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，但剛性傳感器難以彎曲，在人機(jī)交互領(lǐng)域無(wú)法滿足需求，而柔性傳感器可以彎曲適應(yīng)各種曲面，更加貼合人體曲線，能夠很好地與人體或物體配合，提供舒適的體驗(yàn)；柔性壓電傳感器作為柔性傳感器的一個(gè)分支，將物理信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)器可識(shí)別的電信號(hào)，利用壓電效應(yīng)制造的壓電傳感器具有很高的靈敏度，能夠檢測(cè)微小的壓力變化，在醫(yī)療診斷、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域能夠提供精確的數(shù)據(jù)；與傳統(tǒng)的剛性傳感器相比，柔性壓電傳感器更輕、更靈活，能夠以更便捷的方式集成到衣物、配件、或其他設(shè)備中，提高了便攜性和舒適度，可以廣泛應(yīng)用于智能穿戴、虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互、醫(yī)療健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

圖1. (a)-(c) MOF、MoS₂和MOF@MoS₂的FTIR光譜，(d) XRD譜圖，(e)紫外可見(jiàn)吸收光譜，(f)-(g) Tauc圖，(h) Mott-Schottky圖，(i)能帶示意圖。

圖2. AFM圖像(a) MoS₂, (b) MOF, (c) MOF@MoS₂（1:2）的幅值、高度和三維圖像。

圖3. 可能的機(jī)制和AFM圖像

圖4. (a)壓電傳感器正接、反接的壓電輸出，(b)不同傳感器壓電輸出，(c)-(d) 0.5% MOF@MoS₂（1:2）傳感器靈敏度，(e)響應(yīng)和恢復(fù)時(shí)間，(f)傳感器漂移測(cè)試，(g)循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試，(h)-(i)傳感器結(jié)構(gòu)圖和光學(xué)圖像。

  對(duì)制作的壓電傳感器進(jìn)行性能測(cè)試，如圖4a所示，壓電傳感器在2.2kPa的作用力下具有0.3V的輸出電壓。靈敏度為0.183V/kPa。具有10.3ms的響應(yīng)時(shí)間，與18.1ms的恢復(fù)時(shí)間，在經(jīng)歷3個(gè)月的放置后，壓電性能基本不變，經(jīng)歷3000次的循環(huán)后仍然具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.157399