我國研發(fā)出新型可穿戴離子型無源力學傳感器

隨著可穿戴設備的爆發(fā)式發(fā)展，與其密切聯(lián)系的可穿戴傳感技術也迅速發(fā)展。目前研究較多的柔性力學傳感器主要為電阻型和電容型，它們不易檢測出不同方向的力學變形，不利于復雜多維運動的監(jiān)測。日前，中科院蘇州納米所陳韋研究團隊發(fā)展了基于離子壓電效應的可穿戴離子型無源力學傳感器，并且實現了對于人體多尺度多維活動的實時監(jiān)測。相關成果發(fā)布于《微尺度》。

這種離子型傳感器以貴金屬材料或者石墨烯材料作為電極材料，以離子液體作為電解質。在受到力學形變作用下，其內部可移動離子會發(fā)生定向移動，由于離子液體中陰陽離子的移動速度不同，導致兩側電極上離子的非平衡分布，從而產生電壓輸出。與傳統(tǒng)的壓電特性相類比，這種通過離子運動將機械能轉化為電能的特性被稱之為離子壓電效應。與電阻式以及電容式傳感器相比，該離子型傳感器無需外部電源，并且可以對力學變形的方向進行識別。

該離子型無源傳感器可直接貼敷在人體皮膚或衣物上進行實時監(jiān)測，對大范圍不同方向的手腕運動、坐姿變化、劇烈運動前后的微弱脈搏波信號變化，以及手指觸摸運動等不同類型不同范圍的人體活動，離子型傳感器都能實現良好的監(jiān)測和分辨。