中青在线天津5月23日电（中国青年报·中青在线记者胡春艳 通讯员刘晓艳）兼具微型化、柔性、高灵敏度的形变传感器，是目前在可穿戴及人工智能领域最为迫切的需求。天津大学精密仪器与光电子学院微纳测试团队通过系统性地研究二硫化铼压阻系数的各项异性及其产生机理，发现沿二硫化铼不同晶向呈现出完全相反的压阻系数。这项成果，目前发表在国际顶级期刊《美国化学协会 纳米材料》（ACS Nano）上。其研究进一步揭示了材料中纳米级别的机械-电子体系相互作用的机理，为形变传感器的设计提供了一种全新思路，也为柔性传感器，可穿戴设备和具有方向性识别等功能的特殊传感器的研制奠定了坚实的基础。

形变传感器（应力应变传感器）一直被各行各业广泛使用，从航空航天领域的陀螺仪到传统的应变片，形变传感器都发挥着无可替代的作用。在信息时代，AI智能、人机交互界面、可穿戴器件、可植入设备等高速发展，形变传感器更是在这些新兴领域发挥着关键的作用。目前广泛使用的形变传感器多为金属材料或是硅基材料制成，然而金属材料应变系数小，灵敏度低，硅基材料则极难制成柔性传感器，且这两种材料的传感器尺寸均在百微米级以上，很难应用在可穿戴，人工智能等领域。此外，在人机交互、智能定位等领域，也一直期盼传感材料本身能够具有各向异性的机-电特性，从而实现不同方向的多维度传感。

基于以上需求，具有高机械强度、柔韧性与优异的机-电性能的二维材料在众多传感材料中脱颖而出。近年来二维材料被全世界的学者们广泛研究，在光电传感器，柔性传感器等领域取得了许多研究成果。特别是以二硫化铼（ReS2）、黑磷（BP）为代表的一类二维纳米材料具有非对称性的晶格结构，导致其机械和电学等性能表现出各向异性，在需要实现方向性识别的特殊应用领域具有极大的应用潜能。但目前对于二维纳米材料各向异性机-电特性及其产生机理的研究还寥寥无几。

该团队的胡晓东教授、刘晶副教授及博士生安春华系统性地研究了二硫化铼压阻系数的各向异性及其产生机理，该研究发现二硫化铼具有沿不同晶格方向完全相反的压阻效应，并从实验和理论上解释了产生该现象的原因：二硫化铼在单轴应力应变作用下其带隙呈现完全相反的变化趋势。值得一提的是，该工作采用了团队成员胡春光副教授自主研发的显微式反射差分光谱仪。

刘晶表示，同一材料同时具有正、负压阻效应是一项非常重要的发现，这为今后探究应变对二维材料电学、光学特性的影响提供了极其重要的研究方法与理论基础。

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（编辑 赵晖 雷露）