在过去十年中，材料科学的进步给一种新的激动人心的电子材料打开了窗口——可伸展电子材料。从将会给智能手机和平板电脑带来革命的柔性显示屏，以及结束传统 灯泡使命的发光壁纸再到新一代医疗工具以及储能设备，可伸展电子材料是一系列改变游戏规则的技术。一个急速增长的应用领域是可穿戴电子设备；比如说，可以 穿戴并应用在生物力学以及运动学中的软应力传感器。

应力传感器是指通过检测设备电性能的改变来探测变形以及应力的设备。传统上，可穿戴应力传感器的侧重点在于测量电阻变化。电阻传感器基本上是由可变形的导电 材料连接或者封装在一个可拉伸的矩阵中组成的，它可以接在皮肤上或者组织中。非常多的材料可以被用在电阻传感器上，包括碳墨水，离子液体以及液态金属。但 是，每种材料都有一些严重的缺陷；比如说，碳墨水以及离子液体在高应力的情况下会受到磁滞效应的影响，液态金属需要非常复杂的制造协议。

为了解决这些限制，Jennifer Lewis，Conor Walsh以及他们在哈佛大学的同事创造了一种电容，纤维基的柔性传感器，可以探测伸长应力。电容传感器，原来被大量使用在压力和切应力的传感中，基本上电容传感器是由介电层和导电层组成一个三明治结构，该结构的厚度在应力下会发生改变。使用一个由Lewis于2011年发明的核壳3D打印技术，该技术本来是用于制造光纤。他们小组制作核壳纤维，这种纤维有四个核心，由离子导电液体（非易失性混合的甘油，氯化钠和聚乙二醇构成），一个硅树脂弹性体材料提供了与衣物良好的兼容性，同时电容传感器这个方法消灭了之前的电阻传感器的弊端。

传感器的制造包括印刷和后印刷步骤。导电以及弹性墨水被装入分开的储存器中，一起通过一个自定义的四轴圆柱形喷头来印刷核壳纤维。纤维的直径通过控制喷头的 大小，墨水的流速和打印速度来控制。为了能够导电，纤维随后被切割，将内里的填充层暴露，并且埋入银线。周围包裹着的离子液体之后通过注入一根硅胶树脂的 弹性体来布置。在固化后，第二根线被埋入外部的导电层，并且传感器被连接到端盖上，完成整个组装过程。

制造出得传感器通过了力学和电学的测试，结果符合模型的预测。传感器被证明在长轴方向上有着高达700%的延展性，并且有着很好的信噪比，很重要的是，并没有磁滞的问题，这是现有的电阻传感机理所不能达到的。

为了论证传感器的可穿戴性，如图二所示，在膝盖的纤维中集成了一个传感器，通过它来测试了人的步态。受惠于他们简单的与织物的集成性以及很杰出的表现，这些电容传感器在可穿戴电子设备，人机交互以及柔性机器人领域有非常大的潜力。

新材料在线编译整理——翻译：陈亮     校正：摩天轮