可穿戴电子设备因其固有的柔韧性与可拉伸性，在移动医疗、人机交互以及便携式能源系统中得到日益广泛的应用。近年来，二维材料MXene凭借其优异的导电性、力学柔韧性、亲水性以及可调控的表面化学特性，成为柔性传感器领域中具有变革性的关键材料。作为聚合物基功能复合材料的前沿分支，基于聚合物/MXene复合材料的柔性压力传感器（Polymer/MXene Composite-Based Flexible Pressure Sensors）（以下简称为“聚合物/MXene柔性压力传感器”）以柔性聚合物为基体、二维MXene纳米片为功能导电填料，通过界面复合实现力学柔性与电学传感性能的协同优化，已成为下一代柔性压力传感器的变革性构筑体系。

现有综述多聚焦于通用MXene电子学或整体柔性压力传感器，未专门梳理聚合物/MXene复合材料的独特优势与局限。本文从传感机理、基底材料、前沿应用三个维度系统总结该领域应用进展，明确核心技术瓶颈。

一、四大核心传感机理

聚合物/MXene柔性压力传感器主要为压阻、电容、压电、摩擦电四种工作模式，压阻式通过外力变形导电网络，改变隧穿距离或接触电阻实现传感，MXene可作为填料、微结构模板或界面层发挥作用。

电容式通过外力改变电极间距、有效面积或介电常数实现传感，MXene可作为电极、界面层或微结构模板，具有低功耗、稳定性好、适合高分辨率触觉阵列的优势。

压电式依靠机械应力诱导极化产生电荷，可通过增强压电相并利用MXene优化界面、应变放大微结构提升输出、低噪声前端与杂化技术实现静动态传感。

摩擦电式同样基于机械应力诱导极化产生电荷，MXene可作为电极或界面层，能够自供电且输出信号强、适合事件驱动传感、可同时实现传感与能量收集，不过对湿度和表面污染敏感、难以定量测量静态压力、输出阻抗高且信号调理复杂。

基于MXene的可调节压力传感器感应机制的示意图，如图1。

图1 基于MXene的可调节压力传感器感应机制的示意图：（a）压阻式;（b）电容性;（c）压电式;（d）摩擦电式。

四大核心传感机理核心差异，如表1。

表1  利用MXenes对四种主要感测方式的比较

压阻和电容式适合静态测量，压电和摩擦电式擅长动态响应；压阻和摩擦电式灵敏度最高，电容和压电式功耗优势明显。MXene通过提升隧穿概率、增强极化效应和优化电场分布，对四种机理均有协同增强作用。

二、五大关键基底材料

在基于聚合物/ MXene复合材料的柔性压力传感器体系中，基底材料是决定器件力学性能、柔性适配性与长期工作稳定性的核心组成部分。当前该领域研究中被广泛验证并采用的关键基底主要分为五大类别，分别为纤维素纸基底、纺织材料基底、泡沫基底、气凝胶基底以及水凝胶基底。

纤维素纸基底具有天然的三维多孔网络结构，原料来源广泛、成本低廉且易于加工成型，其内部丰富的孔隙为导电网络的构建提供了天然骨架，特别适合制备轻量化、可降解的柔性压力传感器件。

纺织材料基底具备优异的可编织性、透气性与人体穿戴适配性，能够很好地贴合人体复杂曲面并适应大幅度形变，是面向智能穿戴与人体生理监测领域的首选基底材料之一。

泡沫基底具有高孔隙率与高弹性的特点，在外力作用下能够产生显著的体积压缩形变，从而诱导导电网络发生较大变化，可有效提升传感器的灵敏度与检测范围。

气凝胶基底作为一种超轻多孔材料，具有极低的密度与优异的隔热性能，其独特的三维纳米多孔结构能够赋予传感器超高的灵敏度与快速响应特性，适用于对重量与灵敏度要求极高的特殊应用场景。

水凝胶基底则具有与人体软组织高度相似的力学性能与良好的生物相容性，能够实现与人体皮肤的无缝贴合，是制备可植入式与可穿戴式生物医学传感器的理想基底材料。

三、前沿应用场景

随着柔性电子技术的快速发展，聚合物/MXene柔性压力传感器在多个前沿领域展现出广阔的应用前景。在健康监测领域，聚合物/MXene柔性压力传感器能够贴附于人体皮肤表面，实时监测心率、血压、呼吸频率等生理信号，还可以用于检测人体运动姿态和肌肉活动，为远程医疗和个性化健康管理提供技术支持（如图2）。

图2 聚合物/MXene柔性压力传感器的应用

在电子皮肤领域，聚合物/MXene柔性压力传感器阵列能够模拟人类皮肤的触觉功能，感知压力、温度和纹理等信息，可应用于智能机器人、假肢和虚拟现实设备中，显著提升人机交互体验。在智能穿戴领域，聚合物/MXene柔性压力传感器可以集成到服装、鞋子和手表等穿戴设备中，实现运动数据采集、手势识别和人机交互等功能，为智能穿戴产品带来更多创新应用。在工业监测领域，其能够贴附于各种复杂形状的工业设备表面，实时监测设备的应力、应变和振动情况，为设备的健康状态评估和故障预警提供数据支持。

这些进展将解锁个性化医疗数字孪生框架､具有类人触觉感知的软机器人以及沉浸式现实/虚拟现实界面等新兴应用｡

结论

本文综述了聚合物/MXene柔性压力传感器的核心传感机理、关键基底材料和前沿应用场景。聚合物/MXene 复合材料凭借基体填料的界面协同效应，通过调控复合材料的微观结构与宏观构型，突破了传统柔性传感材料的性能瓶颈，为可穿戴电子领域提供了核心材料支撑。当前该类复合材料的产业化进程仍受限于MXene与聚合物基体的界面稳定性、复合材料规模化制备的一致性等核心问题，这也是复合材料行业在功能复合材料方向亟待攻克的共性技术难题。未来，复合材料行业需聚焦于聚合物/MXene复合材料的界面工程、绿色规模化制备工艺与多功能集成设计，推动该类功能复合材料从实验室原型向工业化产品转化，最终实现其在个性化医疗、智能装备等领域的大规模应用，助力复合材料产业向高端化、功能化、智能化方向升级。

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