电子皮肤，作为一种能够模拟人体皮肤感知环境变化的柔性传感器，正凭借其独特的仿生特性，在医疗健康、人形机器人、智能穿戴、汽车智能座舱等领域展现出广阔前景。而在其核心结构——柔性基底、导电传感层与封装层中，材料的选择尤为关键。

TPU：性能卓越的柔性基材

在电子皮肤常用的衬底材料中，TPU薄膜具有极高的性价比。相比之下，聚二甲基硅氧烷（PDMS）的固化过程复杂、成本较高、且容易发生老化。

①卓越的柔韧性和可拉伸性：TPU薄膜本身具有高伸长率（通常可达500%以上），能够承受弯曲、折叠、扭曲等复杂形变，这与人体关节活动或机器人抓取动作高度兼容，确保器件在形变中不被破坏。

②优异的机械强度和耐久性：TPU薄膜抗撕裂、耐磨损，保证了电子皮肤在长期、反复使用中的可靠性。

③良好的生物相容性：医疗级的TPU材料对人体组织无刺激、无毒性，这对于长期贴肤的医疗监测设备至关重要。

④高透明性：光学透明的TPU薄膜允许光信号穿透，为集成光传感器提供了可能。

⑤可调节的介电常数：这对于制造电容式传感器（如压力、触觉传感器）非常有利，可以优化传感器的灵敏度和响应范围。

⑥易于加工和功能化：TPU薄膜有多种加工工艺，同时可以轻松集成各种功能纳米材料（如碳纳米管、石墨烯、银纳米线等）。

⑦透气性和舒适性：微孔型的TPU薄膜    具有一定的透气透湿性，能提升长期穿戴的舒适度，避免皮肤不适。

TPU在电子皮肤中的多元角色

电子皮肤是模仿人类皮肤特性、感知能力和附加功能的仿生设计，本质上是一种仿生柔性触觉传感器，具有延展性、弹性、柔软可拉伸性，融合了柔性电子、微纳传感、生物材料和智能算法等新兴技术，具备感知、响应、传输外部刺激等能力。

电子皮肤的结构主要有四层：柔性基底、导电传感层、封装层。

综合各方资料来看，目前TPU在电子皮肤上主要是用于柔性基底和传感层。

柔性基底——TPU薄膜

TPU薄膜作为基底，能够紧密贴合人体或机器人关节等不规则曲面，在保持柔韧与拉伸性的同时，为传感电路提供稳定支撑。科思创的Platilon® TPU薄膜已成功用于医疗监测设备，例如印刷有银电路的脉搏血氧仪传感器，在提升设备舒适度的同时保障了信号的精准采集。村田制作所开发的“可伸缩电路板”进一步优化了TPU的延展性与电路可靠性，使其在动态场景中仍能保持导电稳定性，减轻皮肤负担。

在传感层中，TPU与导电材料复合形成功能材料，实现了物理信号向电信号的高效转换。例如，TPU与炭黑复合可用于压力传感阵列，响应时间可低至35毫秒；与银纳米线结合则能构建兼具导电性与柔韧性的多层结构，拓展其在湿度、温度等多参数传感中的应用潜力。

目前，TPU在电子皮肤中的应用以医疗健康领域最为成熟。例如在可穿戴监测设备中，TPU作为基底材料，承载印刷电路与传感器，实现对心率、血氧、体温等生理参数的持续采集。

而在人形机器人、汽车智能座舱等新兴场景中，TPU基电子皮肤仍处于探索阶段。随着机器人对触觉反馈需求的提升，以及智能座舱对人性化交互体验的追求，TPU所具备的柔软、可拉伸和耐用特性，将为这些领域提供更贴合、更可靠的传感解决方案。

据行业预测，2024年电子皮肤的全球市场总值约为63亿美元。Precedence Research指出，该领域将在未来十年保持17%以上的年复合增长率，到2034年有望突破300亿美元。TPU作为其中逐渐崛起的关键材料，将在柔性传感技术的普及与升级中扮演重要角色。