現在，全球越來越多的公司和研究小組正在開發基于復合材料的順應性傳感器，該傳感器具有廣泛的可能應用。由兩種或多種物質制成的復合材料通常具有獨特且有利的特性，不同于其單個組件的特性。

過去的研究發現，包含聚合物基體和導電填料的復合材料對于順應性傳感器的開發特別有希望，因為它們可以大規模印刷。由此類材料制成的傳感器的主要優勢在于，它們可以集成在幾何復雜或靈活的系統中，例如可穿戴設備和軟機器人。

耶魯大學的研究人員最近推出了一種方法，該方法可以可持續地制造用于軟機器人應用的兼容傳感器。在《科學機器人》論文中提出的這種方法涉及使用基于乙醇的Pickering乳劑，該乳劑會自發凝結，形成一種導電復合材料，可以輕松地將其印刷在軟機器人系統上。

研究人員在論文中寫道：“印刷復合材料通常需要使用甲苯或環己烷之類的溶劑來溶解聚合物樹脂，并使該材料稀薄至可印刷的粘度?！?“但是，這類溶劑會引起大多數聚合物基材的溶脹和分解，限制了復合材料的使用。此外，許多常規溶劑是有毒的，否則會危害健康?！?/p>

比較了在氣球上“涂裝”乙醇承載的乳液和常規有毒溶劑承載的乳液。有毒乳液會使氣球彈出。

意識到嘗試使用溶劑打印復合材料時遇到的挑戰，耶魯大學的研究人員設計了一種新方法，可以使傳感器的生產更加有效和可持續。他們開發的策略基于使用乙醇基的Pickering乳液，該乳液會自發凝結，形成一種導電復合材料，可以將其印刷到不同類型的傳感器中。

研究人員在論文中寫道：“ Pickering乳液由被乙醇載體中的導電納米顆粒穩定的乳化聚合物前體組成?！?“在乙醇蒸發后，前體被釋放，然后在納米顆粒網絡中聚結并與大氣中的水分自發聚合?！?/p>

他們確定了新的傳感器制造策略后，研究人員便將自凝結的Pickering乳液印刷到許多聚合物系統中，包括傳統的紡織材料和軟致動器。他們使用的導電物質賦予這些系統感應功能，從而產生了不同類型的順應性傳感器。

到目前為止，研究人員已經使用他們的制造方法來制造注入復合材料的運動學膠帶，護膝和棉手套。他們還采用了相同的策略來制造柔軟的機器人皮膚，稱為OmniSkins，方法是在平紋細布織物上印刷導電乳劑并在其上連接執行器。

在初步測試中，研究人員開發的基于Pickering乳液的傳感系統實現了卓越的應變敏感性和可忽略的磁滯，這對于大多數可穿戴技術和軟機器人應用而言都是非常理想的特性。將來，最新論文中介紹的新制造策略可以使創新和高性能傳感技術（包括柔軟的機器人皮膚和具有傳感功能的衣物）更加可持續地發展。