柔性电子学

“经过数据分析，你的体能已经达到极限，请尽快调整运动状态！”

“报警！你的体征信息异常，患心脑血管疾病的概率已经超过80%。请到医院做进一步检查！”

“请调整手的姿势，更好的控制方向！”

在柔性电子研究所，边肖看到了这样一种“神奇织物”，当它穿在身上时，可以“预测”下一秒的世界。当科幻照进现实，看看灵活的可穿戴电子设备如何与万物互动…

在人机交互领域，柔性可穿戴电子系统为实现人、机、物的高度集成和交互提供了无限可能。

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

近日，该研究团队与北京理工大学宋教授的合作研究成果——一种柔性光纤应变传感器(Adv. Mater。，2022，2107511)将推进上述可能性。R&D团队将高性能光纤应变传感器植入衣服，并开发了一种灵活的可穿戴智能健康监测系统。智能电子服装可以实现对人体震颤、脉搏、呼吸、手势和六种人体运动姿势的实时监测。

王学文教授和博士生。

柔性传感器阵列

据王学文教授介绍，这一成果将有助于推动健康评估和疾病诊断技术向智能化、远程化、高效化、精准化方向发展，为提高医疗信息传输和处理的效率和质量提供新思路，推动远程医疗、“无人化”医疗、智慧医疗等革命性医疗技术的发展，为智能时代的实现提供重要的技术储备。

相关研究成果发表在国际权威期刊《先进材料》上，标题为“可穿戴智能医疗的超鲁棒可扩展纤维机械传感器”。

柔性薄膜电子材料

脉搏波监测

柔性智能鞋垫

柔性传感呼吸监测

柔性电子血氧和心率监测系统

柔性可穿戴电子系统作为一种新型的便携式电子设备，广泛应用于人机交互、状态监测、医疗保健等领域。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。由于纤维状电子材料更容易集成到可穿戴设备中，并且具有优异的结构柔性，因此成为可穿戴电子系统中必不可少的基础部件。然而，制备具有高机械强度和优异拉伸性能的导电纤维材料仍然非常具有挑战性。

R&D团队创造性地使用一种具有高强度和高弹性的新材料作为导电纤维传感器的内芯，大大增强了其机械性能，使传感器同时具有高机械强度和优异的拉伸性能。此外，静电纺丝技术、微纤维网络结构和封装层一起使用，大大提高了光纤传感器对外界活动的灵敏度。

“虽然只有一根头发丝粗细的1/10，但却能轻松举起10g的重物，还能准确检测到同一张桌子上绣花针落下引起的微弱震动。”王学文教授介绍道。

“柔性电子学是一个综合了化学、物理、材料、生命、电子、计算机等学科的研究方向。研究院的老师学术背景多样，在日常的讨论中诞生了很多有趣的科研思路。”王学文教授认为，“不同学术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，探索推广健康医疗可穿戴设备、智能健康电子产品和移动应用服务。王学文教授课题组提出的基于新型柔性敏感材料、柔性微尺度加工与集成、利用人工智能数据挖掘发展高性能柔性电子传感系统的研究策略，瞄准科技前沿，助力国家创新。

柔性电子作为一种高度交叉融合的颠覆性技术形态，是当今世界最有前途的前沿技术之一。西北工业大学在黄伟院士的带领下，建立了全国第一个柔性电子学博士学位授权点和第一个柔性电子学本科专业，开创了“产学研一体化”柔性电子学人才培养的先河。

多年来，一直在科研“无人区”拼搏的柔性电子团队，形成了“科学”的核心文化精神(Skepti科学质疑、好奇心驱动、勤奋回报、热情奉献、求新创新、文化自信、伦理守护良心)。

“未来，我们将更加关注工作在特殊环境中的柔性传感器，并探索其在特殊环境中的适应性。继续思考如何通过提高传感器的性能和功能来满足国家的重大战略需求，做有益的科学研究。作为青年科技工作者，我们应该勇于承担责任，敢于行动，用我们的科研成果帮助早日实现中华民族的伟大复兴，帮助建设人类共同的未来共同体。”王学文教授说。

(中国日报陕西记者站)