近日，我院张彦振教授团队机械工程专业硕士研究生张朴野，博士研究生贺炜威在双模电容传感器的制造工艺研究及应用领域取得重要进展，相关研究成果《分层结构的双模式传感器，具有定向吸湿排汗功能，用于微弱生理信号监测和远程运动跟踪》(Hierarchically structured dual-mode sensor with directional moisture-wicking capability for weak physiological signal monitoring and long-range motion tracking)发表在《Chemical Engineering Journal》。《Chemical Engineering Journal》是工程技术与化学化工领域最有影响力的三大顶级期刊之一，作为国际顶级刊物在中国知晓度极高，目前影响因子为13.2（SCI一区Top）。该研究中硕士研究生张朴野和博士研究生贺炜威为共同一作，通讯作者为我院张彦振教授和博士研究生贺炜威，中国石油大学（华东）为第一署名单位和通讯单位。研究工作得到国家自然科学基金以及“泰山学者”青年专家计划等项目的大力支持。
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随着对医疗保健的日益重视和人口老龄化的加剧，可穿戴电子设备在佩戴舒适度、传感精度和传感模式的多样化方面面临着新的挑战。在此，我们开发了一种基于集成直接墨水书写、印刷和静电纺丝的混合制造技术的双模式分层复合柔性传感器。该器件具有出色的透气性和定向吸湿排汗性能，同时支持接触感应和非接触式感应模式。得益于宏观分层结构与多孔交叉线微结构的独特设计，基于接触的压力传感模式表现出高的灵敏度（0.838 kPa−1），大范围检测能力（28 Pa–160 kPa）和快速响应（32 ms/25 ms）的特性，能够精确监测微弱的生理信号（例如呼吸和脉搏）。
图2双模集成分层复合结构柔性传感器的组成和功能演示。
此外，非接触式传感模式可实现手势识别和远程运动传感，而阵列传感单元的实施允许精确监测人体运动轨迹。综上所述，本工作提出了一种通过混合制造技术制造具有双模集成分层复合结构的柔性传感器的策略。这种方法在医疗保健、远程监控和非接触式人机交互领域显示出巨大的潜力，同时为开发下一代可穿戴电子产品提供了新的视角。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165585
