综述：形态学视角下仿生柔性压力传感器的结构起源、性能机制与可靠性综述

《Advanced Composites and Hybrid Materials》：Bio-inspired flexible pressure sensors: morphology-guided structure–function relationships, reliability, and future perspectives

　　摘要仿生柔性压力传感器已成为可穿戴电子、电子皮肤、人机界面和软机器人领域的一类重要软传感系统，因为生物结构为调节变形、接触演化及界面适应提供了有效的设计原则。然而，该领域仍难以进行批判性比较，因为已有性能报告通常仅以孤立的灵敏度数值进行讨论，而信号产生的结构起源、响应对压力范围的依赖性以及底层架构的可靠性限制并未得到统一考察。本综述以形态学为中心视角填补了这一空白，依据决定传感器功能的人工结构基序，对仿生压力传感器进行系统分析。具体而言，考察了表面浮雕与接触工程架构、多孔与三维框架结构、界面、互锁及粘附系统、以及分级或断裂驱动设计与压阻、电容、离子、摩擦电、压电及混合传感通路之间的耦合关系。在这些类别中，灵敏度、工作范围、动态响应、迟滞、漂移、耐久性及失效行为均被追溯至定义各架构的压力响应结构特征。本分析进一步表明，旨在放大信号的结构特征往往同时限制了可逆性与长期稳定性。最后，讨论了当前基准测试与验证面临的挑战，重点强调了未来仿生柔性压力传感器需要形态可追溯的报告方式、现实的可靠性评估以及结构引导的设计规则。