近日,北京大学信息科学技术学院微纳电子学研究院张海霞教授课题组利用摩擦起电效应与静电感应原理,成功研制可用于健康监测的自驱动无线传输智能贴片;相关研究成果整理为以《用于健康监测的自驱动无线传输智能贴片》(Self-powered wireless smart patch for healthcare monitoring)为题的论文,20171月初在线发表于纳米科学技术领域重要期刊《纳米能源》(Nano Energy)上。

该智能贴片由单电极纳米摩擦发电机、无线接收和分析终端组成,首先通过静电感应原理,用基于普通棉布具有可拉伸性能的摩擦材料形成单电极的摩擦发电机,将佩戴者运动过程中的动能转化为电能;再通过无线传输的方式在透明柔性接收电极上同时接收来自纳米摩擦发电机的能量和有效反映佩戴智能贴片者运动状态的电信号,通过模式识别技术对电信号进行分析,即可区分走、跑、跳、起立、坐下、跌倒等不同的运动状态。因此,该智能贴片既能够驱动传感器,还将与运动状态关联的摩擦电信号无线传递到可附着在多种表面(如智能手机)的接收电极上,从而实现对人体运动状态的实时分析,拓展了纳米摩擦发电机的应用范围和便捷性,具有十分广泛的应用前景。

值得一提的是,信息学院2014级本科生吴瀚翔在北京大学本科生科研校长基金的支持下,作为主力参加此项研究,并在信号采集和分析处理中做出了突出贡献,因此与2016届硕士毕业生师马跃并列为论文的第一作者,张海霞为通讯作者。

此外,此项研究还得到国家自然科学基金、国家重大科学研究计划、北京市科技计划、北京市自然科学基金等项目的支持。


 

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