远程健康监测对于应对老龄化问题至关重要,精准监测压力与体位是获取血压、呼吸、步态等体征信息的关键。将传感器集成于纺织品是发展下一代柔性可穿戴健康设备的重要方向。然而,灵敏度及量程与场景需求(眼压<10 kPa、血压10-100 kPa、足压>100 kPa)的匹配是核心瓶颈之一。单一传感器难以同时兼顾高灵敏度与宽检测范围。借鉴皮肤精妙的多级感知机制,定制不同压力检测范围的器件,可有效推动可穿戴医疗设备的精准度、适用性和实用性。
近期,香港理工大学陶肖明教授团队在Advanced Fiber Materials上发表了题为“Textile-Based Mechanoreceptor Array With Tunable Pressure Thresholds for Mutli-Dimensional Detection in Healthcare Monitoring”的研究成果。该工作研发出一种超薄(0.455mm)且耐用(可耐受4万次按压及20次水洗)的柔性纺织机械感受器。其核心优势在于压力检测阈值的可定制化,并能在极端环境下保持结构完整与性能稳定。
综上所述,该研究成功开发出一种超薄纺织仿生机械感受器,其核心优势在于压力检测阈值的精准定制化,兼具超高开关比、卓越耐久性以及极端环境稳定性。创新性的阵列设计融合了压力感知与信号分离功能,仅需双通道即可实现位置映射,显著降低了系统的复杂度与能耗,并用初步应用原型(感官训练、跌倒监测)验证了其实际应用价值。
未来的研究将深化器件性能与健康监测应用的结合:一方面,精准匹配关键体征对灵敏度、量程及环境稳定性的差异化需求,实现参数的智能定制;另一方面,优化穿戴舒适性,融合多模态传感与数据分析,以提供精准预警及个性化健康管理方案。





