柔性可穿戴傳感器已廣泛應(yīng)用于脈搏實時監(jiān)測，然而，具有中心對稱微結(jié)構(gòu)的柔性壓力傳感器很難兼具高靈敏度和寬壓力監(jiān)測范圍。近期，清華大學(xué)深圳國際研究生院的科研團隊設(shè)計出基于毛發(fā)狀微結(jié)構(gòu)的高靈敏脈搏檢測柔性傳感器。研究成果發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》期刊，論文的標(biāo)題為"Flexible sensor based on Hair-like microstructured ionic hydrogel with high sensitivity for pulse wave detection"。

該研究通過改進光刻工藝設(shè)計制造出一種離子水凝膠傳感器，其具有可調(diào)節(jié)、不穩(wěn)定的類似毛發(fā)微結(jié)構(gòu)，同時兼具了高靈敏度和寬壓力監(jiān)測范圍。該傳感器在0-4kpa范圍內(nèi)的靈敏度為2296 kPa?1，在4-40kpa范圍內(nèi)的靈敏度為1167 kPa?1，在40-100kpa范圍內(nèi)的靈敏度為511 kPa?1，同時具有較低的檢測極限(-3.9 Pa)、快速的響應(yīng)時間(37 ms)和良好的穩(wěn)定性（2900次/循環(huán)），并且其實時響應(yīng)可以與不同的加載壓力、加載速度相匹配。同時，在無外界壓力下，該研究不僅成功通過袖帶壓縮來監(jiān)測脈搏波，還實現(xiàn)了在靜壓下監(jiān)測脈搏波。此外，離子水凝膠還可以被收集和再生，有利于環(huán)境保護和資源利用。

該研究為實現(xiàn)兼具高靈敏度、寬線性檢測范圍和良好穩(wěn)定性的柔性可穿戴傳感器提供了有益探索。

來源：科技部官網(wǎng)

原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦加工展）：我國科學(xué)家設(shè)計出基于毛發(fā)狀微結(jié)構(gòu)的高靈敏脈搏監(jiān)測柔性可穿戴傳感器