由于丝素蛋白具有良好的可降解性和生物相容性，基于天然压电聚合物的压力传感器作为绿色可穿戴电子产品，在人机界面、医疗保健和生物医学应用领域具有潜在应用价值。然而，天然高分子材料的压电系数极低，在压电器件应用方面吸引力很有限，因此调控生物材料的压电性能以制造具有高压电输出性能的“绿色、低能耗”的柔性压力传感器成为当前绿色低能耗电子领域的一个巨大挑战。

本工作中，我们采用简单且可扩展的方式制备了一种由定向丝素蛋白膜和微结构化电极组成的绿色、高输出压电性能的自供能力/压力传感器，并可用作一次性力传感器监测牙齿咬合力。具体而言，通过多种加工场作用的耦合（电场、力场与分子介质场）调控丝素蛋白大分子链的构象与结构熵，并辅以微结构化电极设计，制成了压电输出性能显著提高的丝素蛋白纳米纤维膜。由该薄膜制备的力传感器具有高灵敏度（30.6 mV/N）、快速响应（3.4 ms）、电压-力线性响应等特点。而且由此组装成的微型能量收集器的功率密度达到了5.9 mW/cm²，可与其他蚕丝基纳米发电机相媲美。这种力/压力传感器在监测假牙模的咬合力方面具有显著效果，因此作为一次性的力传感器在口腔保健应用方面具有潜在应用价值。总的来说，该工作介绍了一种可生物降解的高压电性能力传感器，在一次性咬合力监测器件和可植入型力传感器件领域均具有潜在的应用价值。

Jun-Hong Liu, Wu-Di Li, Jin Jia, Chun-Yan Tang, Shan Wang, Peng Yu, Zheng-Min Zhang, Kai Ke*, Rui-Ying Bao, Zheng-Ying Liu, Yu Wang, Kai Zhang, Ming-Bo Yang, Wei Yang*, 录用时间：2022年9月6日

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285522008643