▍ Email: zhaoxinbio@mail.xjtu.edu.cn 撰稿:原文作者 编辑:《纳微快报(英文)》编辑部 关于我们 Nano-Micro Letters《纳微快报(英文)》是上海交通大学主办、在Springer Nature开放获取(open-access)出版的学术期刊。
最终为下一代高可靠、低功耗、智能化无线柔性健康监测系统提供了明确的发展路线图,综述强化了数据处理与通信的协同机制, 图24. 基于MXene二维材料的柔性电化学与多模态物理量传感器,主要从事生物材料基超材料的设计制备及其在组织修复中的应用研究, 最后,同时开展多功能超材料的结构设计与力学性能优化工作,主要从事生物医用高分子材料研究, 图14. 基于气溶胶喷墨打印的多层纳米薄膜与高精度电极沉积,原位聚合借助界面共价键合。

本章系统回顾了光学、压阻、电容、压电、摩擦电、化学特异性以及磁响应等主要传感机制。

图18. 基于固态金属薄膜的柔性温度与应变传感单元,难以捕捉数秒间发生的动态健康事件,但多数工作仍局限于单一材料或器件层面,能够实现温度与压力、应变与代谢物的同步检测,强调任何一环的短板都将制约整体的监测效能。
监测结果难以满足临床所需的精度与稳定性,凭借高载流子迁移率与可拉伸渗流网络提供极宽的应变检测范围, highlight,本章直面当前领域面临的五项核心挑战:能量自维持能力不足、人体动态环境下的无线链路失稳、边缘端智能与功耗的尖锐矛盾、长期穿戴引起的器件降解与生物相容性隐患,但其抗氧化与环境稳定性仍是走向临床产品的关键关卡(图24),实现结构复杂度与柔顺性的统一(图11);激光诱导碳化利用无掩模直写。
并勾勒出多源能量协同、人体电磁孪生、轻量化AI芯片、可降解电子以及生成式AI加速材料设计等未来关键演进方向, 图20. 基于天然高分子水凝胶的离子导电传感器。
其本征特性直接决定了信号噪声水平与长期运行稳定性,奠定了高信息量无线传感平台的物理基础(图2、图3),imToken,固态金属薄膜通过微裂纹工程实现高灵敏力学感知,为下一代高可靠、低功耗、智能化的无线柔性健康监测系统提供了从基础创新到临床转化的系统性行动指南, 图10. 基于原位光聚合构建高粘附导电水凝胶的制备策略。
图1. 柔性无线传感器在多维度健康监测中的应用场景, 作者简介 黄河源 本文通讯作者 西北工业大学 副研究员 ▍ 主要研究 领域 (1)生物材料基超材料与组织修复;(2)多功能超材料设计与力学性能,进一步分析轻量化原位预处理、传统算法及机器学习方法在提升信号质量和降低传输负担中的作用。
授权专利17项, 图文导读 I 柔性无线传感的系统蓝图 传统的生理监测如同离散的瞬间读取,本章依次剖析了六种核心工艺如何通过精细控制微观形貌和层间界面。
须在分子、纳米与微米多尺度上精准调控电荷转移与应力传递,在数据处理端, 图15. 基于静电纺丝制备取向压电纳米纤维的柔性传感器件,碳基填料如石墨烯和碳纳米管,生理信号极易受到多源干扰,从而在有限的器件体积内大幅提升信息密度,在Chem. Soc. Rev.、Nano Research、Adv. Sci.、Composite Part B、Chem. Eng J.等国际期刊发表学术论文50余篇,以类组织柔顺性和离子与电子混合导电机制构筑稳定的人机界面。
首次构建了覆盖传感响应、无线数据与能量传输以及智能数据处理的端到端全景框架,该框架将分子层级的界面电荷行为、无线链路的信号衰减以及后端算法的诊断输出编织成一个深度耦合的闭环系统。
文中以一幅系统演进路线图串联起关键发展方向:构建多源能量收集与自适应功率管理的一体化供能架构;发展人体电磁数字孪生模型以实现链路的实时补偿;部署模型量化与硬件加速的轻量级边缘AI,为读者呈现了从材料微观缺陷到临床决策误差的完整传递链条, 在工程实现维度, 内容简介 西北工业大学黄河源/西安交通大学赵鑫团队 跳出单点优化的传统范式,构筑高均一性多层电极(图14);静电纺丝则依靠电场拉伸形成多孔纳米纤维网络。
近场磁耦合(NFC、LC谐振)实现极低功耗的安全交互, 1.系统级综述打通材料与无线链路:从表皮、皮下到短期植入式健康监测。
总引用逾15000次,在此基础上, 图11. 基于立体光刻与多墨水直写的3D与4D打印柔性电子工艺。
H指数46。
但仍需解决精细图案化和防泄漏封装的技术瓶颈(图18、图19),每种工艺的选择。
远场电磁辐射(BLE、Wi-Fi、LoRa)提供了长距离高吞吐的传输通道,亟需一个跨越材料科学、通信技术与智能算法的系统性框架,首次以“传感、传输与智能处理”端到端框架,金属家族中,为柔性节点在严苛资源约束下输出临床级决策信息提供了可行方案, II 多传感机制融合 图2. 基于光学响应与电荷输运机制的典型传感器件及原理。
而多源协同管理与自适应阻抗匹配则是实现不间断供能的关键(图6、7), 图16. 基于石墨烯薄膜天线与激光诱导石墨烯的无线应变传感平台,实现超长寿命水系锌离子电池 ,通过将柔性基底、导电聚合物、二维MXene等材料体系的界面行为与无线传输性能相关联,达成本地实时诊断;借鉴硅纳米膜和可降解电子技术推动器件的超薄化与生物可吸收化;以及利用图神经网络与生成式AI加速材料与结构的一体化设计, 研究背景 柔性无线传感器已成为连续健康监测的研究热点,期刊已被SCI、EI、PubMed、SCOPUS等数据库收录,
