隨著可穿戴設(shè)備的爆發(fā)式發(fā)展，與其密切聯(lián)系的可穿戴傳感技術(shù)也迅速發(fā)展。目前研究較多的柔性力學(xué)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(xué)變形，不利于復(fù)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(yīng)的可穿戴離子型無源力學(xué)傳感器，并且實現(xiàn)了對于人體多尺度多維活動的實時監(jiān)測。相關(guān)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(zhì)。在受到力學(xué)形變作用下，其內(nèi)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(dǎo)致兩側(cè)電極上離子的非平衡分布，從而產(chǎn)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(zhuǎn)化為電能的特性被稱之為離子壓電效應(yīng)。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(xué)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(xiàn)良好的監(jiān)測和分辨。
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