[科技资讯] 柔性自驱动可穿戴传感系统研究获进展

随着纳米技术的快速发展，电子器件逐渐向小型化、多功能和低能耗方向发展。通信、健康监测、环境监测等大量多功能柔性电子设备的出现，方便了人们的日常生活。然而，实现对许多柔性电子设备的连续和长期供电，从而形成柔性可穿戴自驱动传感系统是对现有供电技术的挑战。单个装置单元的能耗低至微瓦到毫瓦，但其数量巨大且长期处于工作状态，因此维持其正常运行所需的电能总量巨大；传统的电池不能满足系统的全灵活性要求，限制了柔性穿戴系统的应用范围。柔性电源是实现可穿戴自驱动传感系统的关键环节，具有弯曲、卷曲和拉伸功能的能量收集和存储设备是柔性电源的必备元件。结合纳米材料和新型纳米技术，研究能够与各种功能性可穿戴传感器件相匹配的柔性电源装置，实现自驱动传感系统的持久稳定运行，具有重要的研究意义和应用价值。

近年来，中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室沈国桢课题组在可穿戴自驱动传感系统领域取得了一系列进展。近日，课题组发表了一篇关于small的综述文章，总结了近年来柔性可穿戴传感和自驱动传感系统领域的突破和进展，并对该领域未来的研究热点进行了预测和分析。根据功能的不同，可穿戴传感器分为可穿戴触觉传感器，包括压阻式、电容式和压电式传感器。可穿戴式图像传感、生物传感、气体传感和多功能传感集成。为了提高传感器性能，降低设备功耗，更好地匹配自驱动系统，研究人员做了大量开创性的研究工作。讨论了目前用于自驱动系统的能量装置:(1)能量收集装置，主要基于压电和摩擦发电、热电和太阳能电池；(2)储能装置，包括锂电池和超级电容器；阐述了一种集能量采集、存储和传感应用于一体的集成可穿戴自驱动传感系统的设计与开发。研究或对可穿戴集成系统领域感兴趣的研究人员发挥着主导作用。

研究工作得到了国家自然科学基金、北京自然科学基金和中科院前沿科学重点研究项目的资助。相关研究成果发表在小。