柔性可穿戴传感器已广泛应用于脉搏实时监测，然而，具有中心对称微结构的柔性压力传感器很难兼具高灵敏度和宽压力监测范围。近期，清华大学深圳国际研究生院的科研团队设计出基于毛发状微结构的高灵敏脉搏检测柔性传感器。研究成果发表在《Chemical Engineering Journal》期刊，论文的标题为"Flexible sensor based on Hair-like microstructured ionic hydrogel with high sensitivity for pulse wave detection"。
该研究通过改进光刻工艺设计制造出一种离子水凝胶传感器，其具有可调节、不稳定的类似毛发微结构，同时兼具了高灵敏度和宽压力监测范围。该传感器在0-4kpa范围内的灵敏度为2296 kPa−1，在4-40kpa范围内的灵敏度为1167 kPa−1，在40-100kpa范围内的灵敏度为511 kPa−1，同时具有较低的检测极限(-3.9 Pa)、快速的响应时间(37 ms)和良好的稳定性（2900次/循环），并且其实时响应可以与不同的加载压力、加载速度相匹配。同时，在无外界压力下，该研究不仅成功通过袖带压缩来监测脉搏波，还实现了在静压下监测脉搏波。此外，离子水凝胶还可以被收集和再生，有利于环境保护和资源利用。
该研究为实现兼具高灵敏度、宽线性检测范围和良好稳定性的柔性可穿戴传感器提供了有益探索。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137929
来源：科技部生物中心
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