韩国科学技术院研发可拉伸自供能传感器 拉伸率达668%时仍可稳定输出电信号

盖世汽车讯 无需担心电池续航即可长时间监测心率、呼吸和关节运动的可穿戴医疗设备、能够像人体皮肤一样感知外界刺激的电子皮肤，以及由柔性材料制成、可自由运动的软体机器人，如今都离现实更近了一步。

据外媒报道，韩国科学技术院（Korea Advanced Institute of Science and Technology，简称KAIST）的研究人员开发出一种自供能传感器（无需电池即可自主发电的传感器），其拉伸率最高可达668%，同时仍能保持稳定的电信号输出。

由KAIST机械工程系Miso Kim教授领衔的研究团队，突破了传统压电纤维传感器（即将压力或运动转换为电信号的纤维型传感器）在耐久性方面的局限，成功开发出一种高延展性压电纤维传感器，即使在反复形变条件下也能稳定运行。

该研究成果以Yong Jun Choi为第一作者，发表于期刊《ACS Nano》。

自供能压电纤维线圈与绳结传感器的结构及工作原理；图片来源：韩国科学技术院

传感器的核心材料——压电聚合物（piezoelectric polymer）——是一种在受到机械力作用时能够产生电能的高分子材料。由于其轻量化和柔韧性特性，非常适合用于贴附皮肤的可穿戴传感器。然而，传统压电纤维传感器在反复拉伸或弯曲过程中，负责收集电信号的电极层以及负责发电的压电层容易受损，导致信号衰减。

此外，虽然通过将纤维盘绕（coiling）可以提高其延展性，使其能够承受更大拉伸幅度，但如何保持电学稳定性始终是一项重大挑战。