电子皮肤-柔性传感器技术路线图

WEST可穿戴电子 20230517

柔性传感器

研究背景

在数字化和大数据时代，人类越来越依赖传感器来应对重大挑战并提高生活质量。对于无处不在的传感，开发了柔性传感器以克服传统刚性传感器的局限性。尽管在过去十年中，台边研究取得了快速进展，但柔性传感器的市场采用仍然有限。

创新点

为了简化和加快其部署，南洋理工大学Xiaodong Chen课题组联合领域内科学家确定了阻碍柔性传感器成熟发展的瓶颈，并提出了有希望的解决方案。作者首先分析了在实际应用中实现令人满意的传感性能所面临的挑战，然后总结了兼容的传感器生物学接口中的问题，然后简要讨论了传感器网络的供电和连接。还分析了商业化和部门可持续增长过程中的问题，突出了环境问题，并强调了非技术问题，如商业、监管和道德考虑。此外，我们还展望了未来的智能柔性传感器。在提出全面的路线图时，我们希望将研究工作引向共同目标，并指导来自不同社区的协调发展战略。通过这种合作努力，可以更快地取得科学突破，并利用这些突破来改善人类。

文章解析

图1：传感器技术的发展。

图2：概述本综述涵盖的问题，包括在不久的将来柔性传感器面临的挑战（左）和长期需要解决的问题（右）。

图3：柔性传感器传感性能的关键问题概述。

图4：实现兼容的传感器生物学接口的挑战。箭头表示一个属性（开放点）对另一个属性（实心点）的影响。由生物组织的不同特征引起的问题在传感器-组织界面上说明，并用粗灰色箭头表示。

图5：材料和外形尺寸方面的重大创新，分别实现无缝传感器-生物学接口。

图6：左侧列出了具有优势的智能传感系统的愿景。

图7. 柔性传感器和系统的技术路线图。

读后感

作者证明了一种完全可拉伸和封装的栅格阵列，能够在体内执行高时空心脏图。

从实验室到最终用户，柔性传感器面临着艰巨的挑战。识别杀手级应用需要对现实生活中的问题进行广泛的调查，与潜在客户进行密切讨论，评估与传统传感器的竞争力，以及评估技术准备水平，以及许多其他考虑因素。后续传感器开发应采用特定应用设计。促进快速原型制作的工具和流程有助于缩短从原型到产品的时间。重要的是，对中试规模生产和测试设施的投资将有助于转化工作。进一步将制造能力扩展到工业规模对于商业化至关重要。

特别关注与印刷电子、功能聚合物加工、纳米材料生产和加工以及系统集成有关。尽管研究界的科学和工程努力为这些问题提出了许多有希望的解决方案，但由于研究实验室和工业设施之间的互动有限，它们的工业相关性可能值得怀疑。因此，支持使用这些设施和发展新的制造能力应成为研究理事机构和供资机构的优先事项。最后，需要制定有关用户安全、数据隐私、道德、质量保证、工人安全和环境影响的法规，以支持柔性传感器技术领域。

【参考文献】

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c12606

无法设置外链，请点击下方阅读全文浏览。

【相关阅读】

电子皮肤Nature-一种可穿戴心脏超声成像仪

WEST产品-柔性、微型化、低功耗源表和电化学工作系统WeSys®

...................................................