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柔性可穿戴电子当科幻照进现实

发布时间:2022-05-24 20:32:35 人气: 来源:未知

  在柔性电子研究院,小编见到了这样一款“神奇织物”,将其穿在身上便可“预知”世界的下一秒,当科幻照进现实,看柔性可穿戴电子设备如何交互万物……

  西北工业大学黄维院士团队王学文教授长期专注于柔性传感材料与器件相关研究,并探索其在健康医疗、人机交互等战略性新兴领域的应用。

  近期,研究团队与北京理工大学宋维涛教授的合作研究成果——一种可用于健康监测的柔性纤维应变传感器( Adv. Mater., 2022, 2107511)将实现上述可能向前推动了一大步。研发团队将高性能纤维应变传感器植入到衣服中,研制了柔性可穿戴智能健康监测系统,该智能电子服装可实现对身体震颤、脉搏、呼吸、手势及6种运动姿态的实时监测。

  据王学文教授介绍,该项成果将有助于推动健康评估与疾病诊断技术向智能化、远程化、高效化、精准化等方向发展,为提升医疗信息传递、处理的效率和质量提供新的思路,促进远程医疗、“无人”医疗、智慧医疗等变革性医疗技术的发展,为智能时代的实现提供了重要的技术储备。

  柔性可穿戴电子系统作为新型的便携式电子设备,在人机交互、状态监测、医疗保健等领域具有广泛的应用。性能优越的可穿戴电子系统通常需要坚韧的材料来保证其耐用性和稳定性,由于纤维状的电子材料更易于集成到可穿戴设备中,且具有优良的结构灵活性,从而成为可穿戴电子系统中必不可少的基本组件。然而,制备兼具较高机械强度和优异拉伸性能的导电纤维材料仍然极具挑战。

  研发团队创造性地以一种高强度、高弹性的新型材料作为导电纤维传感器的内芯,极大增强了其力学性能,让传感器同时具备高力学强度和优异拉伸性能。此外,还利用静电纺丝技术与微纤维网络结构以及封装层的共同作用,极大地提高了纤维传感器对外部活动的敏感度。

  “尽管它只有1/10根头发丝粗细却可以轻易提起10g重的砝码,也可以准确检测同一张桌子上掉落绣花针产生的微弱振动。”王学文教授介绍。

  “柔性电子是集化学、物理、材料、生命、电子、计算机等多学科高度交叉融合的研究方向,研究院教师学科背景多样,日常的讨论中催生了很多有意思的科研想法。”王学文教授认为“不同学科背景的思想碰撞,是激发创新的源泉。”

  《“健康中国2030”规划纲要》提出,发展健康服务新业态,探索推进可穿戴设备、智能健康电子产品和健康医疗移动应用服务等。王学文教授课题组提出的以新型柔性敏感材料为基础、柔性微尺度加工与集成为关键、利用人工智能数据挖掘,研制高性能柔性电子传感系统的研究策略,正是瞄准科技前沿,助力国家创新之举。

  作为高度交叉融合的颠覆性科技形式,柔性电子是当今世界最具发展前景的前沿技术之一。西北工业大学在黄维院士的领衔下创建了我国首个柔性电子学一级学科博士学位授权点和首个柔性电子学本科专业,开创了柔性电子学人才“本研贯通一体化”培养的先河。

  “未来,我们将更加关注特殊环境下工作的柔性传感器,探索其在特殊环境的适应性等问题。持续思考如何通过提升传感器的性能和功能满足国家重大战略需求,做有用的科研。作为青年科技工作者,更应勇于担当,博鱼体育最新官方入口敢于作为,用我们的科研成果助力早日实现中华民族伟大复兴,助力构建人类命运共同体。”王学文教授说。

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