兼具高敏感与强电磁防护功能!重邮学子研发这款新型传感器 可用于智能穿戴设备

新重庆-重庆日报原创 记者 李志峰 实习生 王文文

2025-04-18 20:04

4月18日,记者了解到,重庆邮电大学自动化学院测控技术与仪器专业大二学生邵一前等4名同学,在学校智能感知与特种机器人团队的指导下,成功研发出一款兼备高敏感与强电磁防护功能的新型芯鞘结构柔性传感器,进一步提高了人机交互机械手系统在复杂电磁环境下广泛应用的可能性。

▲新型芯鞘结构柔性传感器展示。学校供图

在现代生产场景中,模拟人类手臂和手指形态的机械手,已然成为自动生产线以及部分危险、强电磁辐射实验环境中的得力助手,为人类作业提供了关键辅助。

“但电磁干扰问题严重影响了人机交互机械手系统的稳定运行。”智能感知与特种机器人团队指导老师杨平安副教授举例说,在医院的CT室、高频电刀手术室这类强电磁环境中,人类操控机械手时,常出现反应滞后、动作偏差等状况,使用效果大打折扣。

据了解,当前行业内针对机械手与可穿戴设备的研发多聚焦于提升传感性能,而如何赋予柔性传感器强大的抗电磁干扰能力,尚处于探索初期。为此,自去年5月起,邵一前等人开始研发新型芯鞘结构柔性传感器。

通过大量实验,他们探索采用湿法纺丝工艺,制备出具有梯度导电网络的传感屏蔽一体化纤维,在内外层分别形成具有高灵敏传感性能和强电磁衰减屏蔽的芯鞘结构,并把它们融合在可穿戴手套上,为其在人机交互、运动监测和电磁屏蔽等领域的实际应用提供支持。

▲邵一前(左)在老师指导下开展研发工作。学校供图

谈及芯鞘结构的精妙之处,邵一前说,这是一种由芯层和鞘层组成的二层组合,芯层具备强传感功能,鞘层则具备高屏蔽功能,二者合二为一。该新型芯鞘结构柔性传感器最大创新点在于芯鞘结构结合了应变传感性能与电磁干扰屏蔽功能,不仅具有独特的电磁波吸收能力,还能更加灵活地调控传感器的应变反应,可以广泛应用于智能可穿戴设备中,尤其是在健康监测、运动检测等领域。

▲邵一前在测试新型芯鞘结构柔性传感器。学校供图

基于该成果,日前,邵一前以第一作者身份在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》(《化学工程杂志》)发表相关研究论文。

邵一前透露,团队将围绕防腐、耐磨、高强韧性等关键特性,对研究成果进行完善。同时,他将携该成果参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和中国国际大学生创新大赛等科技竞赛,通过比赛,吸纳评审专家的指导意见,并将其逐步推向市场。

来源: 新重庆-重庆日报  
编辑: 蔡杨   审核: 李珩 主编:匡丽娜     
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