智能可穿戴技术诞生于20世纪60年代，借助该技术，科研人员可以将显示、传感和无线通信等技术嵌入人们的衣物、饰品中，以提升产品的医疗辅助、运动健康、信息娱乐等功能。“元宇宙”兴起，VR等智能可穿戴产业迎来新的发展浪潮。在技术端，微针技术、电子皮肤、可穿戴显示器等技术不断迭代升级。本文分享与智能可穿戴相关的10大技术进展。目前我们平台成立了TWS耳机CMF产业链交流群，华为、三星、oppo、万魔、小米、哈曼、捷波朗、JLAB、歌尔、立讯等企业精英均已入群，覆盖终端、ODM、结构件加工、表面处理、材料及设计机构等产业链上下游，围绕材料工艺、设计及行业趋势等做交流及资源对接。可长按下图二维码或加群主微信18565727094入群，备注“TWS”！论文作者（通讯/第一）：彭晓博士、董凯副研究员和张宇飞博士（第一作者），王中林院士和吴治峄研究员（通讯作者）刊登期刊：《Advanced Functional Materials》成果简述：研究人员通过添加不同含量的甘油，改善了壳聚糖膜的性能，使其能够满足电子皮肤的应用需求。此外，本成果展示了一种简单、高效且可规模制 备金纳米纤维电极的方法，成功制 备了多功能的金纳米纤维电极，其透明度可以达到86%，在拉伸80%的状态下导电率为25.8Ωsq−1 ，并保证了电极的透气舒适性。本工作设计了一种基于摩擦纳米发电机的多功能自驱动电子皮肤，灵敏的感知功能和多样的实用功能被很好地集成到该电子皮肤中，其在绿色电子设备、透明器件和舒适可穿戴产品等领域具有广泛的应用前景。成果简述：研究人员报告了一种材料设计策略和制造工艺，以实现高亮度的可拉伸聚合物基发光二极管。红色、绿色和蓝色的可伸缩全聚合物发光二极管，实现了皮肤上的无线供电和脉冲信号的实时显示。这项工作标志着向高性能可伸缩显示器的方向迈进了一大步。在这项工作中，研究人员使用的发光层具有由软弹性体自发相分离形成的纳米受限发光聚合物结构。这种策略能够同时实现增强的可伸缩性和电荷传输。此外，可拉伸发光层与透明可拉伸和高导电性聚合物电极结合，并对阳极和阴极进行适当的界面修饰，以实现亮度高达约7450cd m−2的可拉伸APLED 和约100%应变的拉伸性，总模量约为1 兆帕。论文作者：韩国首尔国立大学Dae-HyeongKim、基础科学研究所Sangkyu Lee和韩国釜山国立大学JiHoon Kim教授研究团队成果简述：研究人员提出了在可穿戴生物电子学和人体皮肤之间形成类似组织的准固体界面的材料和设备策略。关键材料是一种超薄型功能化水凝胶，具有高质量渗透性和低阻抗等不同寻常的特征。功能化的水凝胶在皮肤上充当液体电解质，并为可穿戴电化学生物传感器和电刺激器形成了极其保形和低阻抗的界面。此外，其多孔结构和超薄厚度促进了目标分子通过界面的有效传输。因此，这种功能化的水凝胶可以最大限度地发挥各种可穿戴生物电子学的性能。可大规模制 备经过计算优化的电磁设计图案的数字化刺绣工艺
论文作者：新加披国立大学Rongzhou Lin（第一作者）刊登期刊：《Nature Communications》成果简述：研究人员展示了具有近场无线电力和通信功能的电子纺织系统：通过将液态金属纤维通过数字化刺绣集成到衣服上并实现图案化，得到的纺织品可用作无线电力发射器和近场通信接口，在经受反复的应力和应变过程以及多次洗涤和干燥循环时表现出出色的耐用性。在这项工作中，研究人员利用所得到的液态金属纤维，通过数字化刺绣工艺将计算优化的电磁设计图案准确地转移到现有服装上，得到具有无线电力传输和通信功能的电子纺织品。即使暴露于或浸入模拟汗水的盐水溶液中，该纺织品也可以向附近的无电池设备提供无线电力传输。当液态金属纤维形成了近场继电器从而扩展了 NFC 的范围，在两者都靠近感应图案的前提下，这种纺织品可以在智能手机和相距半米的无电池纺织品传感器之间建立连接。论文作者：北京理工大学的Guozhen Shen课题组和济南大学的Yang Li课题组刊登期刊：《Advanced Materials》成果简述：研究人员研究了一种由人工智能驱动的具有人类毫毛、表皮-真皮-皮下组织结构的全皮仿生电子皮肤。它实现了从触觉感知到触觉认知的进步，仿生毫毛结构的摩擦电效应实现了静/动态非接触式的触觉感知。此外，全皮结构和多层的神经网络使得该皮肤可以实现接触位置和接触物体材料的实时识别，而这也超过了人类皮肤自身的识别能力。论文作者（通讯/第一）：Dmitry Kireev, Kaan Sel（第一作者）Deji Akinwande;Roozbeh Jafari（通讯作者）刊登期刊：《Nature Nanotechnology》成果简述：研究人员研发了一种可穿戴的连续血压监测平台，该平台基于生物电阻抗，利用原子级别的超薄、自粘、轻便且不显眼的石墨烯电子纹身作为人体生物电子接口。石墨烯电子纹身可监测动脉血压超过300分钟，这一时间段比以前的研究报告的时间长10倍。该设备可实现对血压的无创连续记录，舒张压测量精度为0.2 ± 4.5 mm Hg，收缩压测量精度为0.2 ± 5.8 mm Hg，性能相当于A级设备。文章介绍了一种可穿戴的连续血压监测平台，该平台基于生物电阻抗，利用原子级别的超薄、自粘、轻便且不显眼的石墨烯电子纹身作为人体生物电子接口。石墨烯电子纹身可监测动脉血压超过300分钟，这一时间段比以前的研究报告的时间长10倍。该设备可实现对血压的无创连续记录，舒张压测量精度为0.2 ± 4.5 mm Hg，收缩压测量精度为0.2 ± 5.8 mm Hg，性能相当于A级设备。论文作者：北京理工大学为第一通讯单位，北京理工大学化学与化工学院赵扬特别研究员、清华大学化学系曲良体教授和中国科学院力学研究所刘峰副研究员为共同通讯作者成果简述：研究人员实现了0.1 mm2的超小储能器件，其中单个叉指的宽度和电极间隙分别仅为44和20微米。这是目前使用丝网印刷方法可以得到的最小尺寸的器件，而不需要复杂的精密加工。并利用弹性气球衬底，采用定制的球形掩模板研制出大规模球形集成微器件，为加工具有挑战性的曲面微器件提供了突破性思路。一组面积仅为3.9 cm2的微型器件阵列可以产生100 V的高输出电压。本工作中，具有柔性和机械稳定性的微型设备可以承受一系列极端变形，并在可穿戴、可飞行的供电系统具有巨大潜能，这与其他微型柔性储能器件形成了鲜明的对比。总之，这些发现为开发高性能、突出形状适应和可穿戴的柔性微型储能器件提供了可拓展的设计思路。使用坚固的Pt/CsPbBr3纤维制成了高性能、可靠的织造忆阻器
刊登期刊：《Advanced Functional Materials》成果简述：研究人员通过电场辅助组装法使用坚固的Pt/CsPbBr3纤维制成了高性能、可靠的织造忆阻器。织造忆阻器的循环间变化小于8%，平均设定电压约为0.16 V，低于大多数平面金属氧化物忆阻器。由灵活且机械坚固的Pt/CsPbBr3纤维编织成的可伸缩纺织忆阻器阵列具有良好的重现性。这种织造忆阻器可以与纺织品电子产品无缝集成到智能服装系统中，以准确处理复杂的生理信息，为智能医疗保健提供有效的交互界面。论文作者（通讯/第一）：加州大学圣地亚哥分校Joseph Wang教授和Patrick P. Mercier副教授（共同通讯作者），加州大学圣地亚哥分校Farshad Tehrani、Hazhir Teymourian、Brian Wuerstle、Jonathan Kavner（第一作者）刊登期刊：《Nature Biomedical Engineering》成果简述：本工作报告了一种小型化、全集成、无线操作的微针技术，可用于持续监测行为自由人体的ISF生物标记物。这一可穿戴系统通过不断收集丰富的分子数据，以便于更好地了解身体对日常活动的反应。研究通过整体性方法解决了系统集成（传感器、电子设备、固件和APP开发）、制造、皮肤穿透以及准确无串扰的生物传感等多方面的挑战。成果简述：研究人员在弛豫铁电聚(氟化乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯) P(PVDF-TrFE-CFE)三聚物中成功引入氟化炔基(FA)单体，通过强大的机电耦合特性显著增强其极化性能，使铁电材料在40 MV/m的偏置场下，弛豫四聚物的机电耦合系数(k33)可达88%，压电系数(d33)为-1050 pm/V。相比于陶瓷压电材料，上述出色的性能使这种溶液加工聚合物具有独特的应用潜力。此外，这种四聚物弛豫铁电体易于制 备，使其在能量收集、柔性机器人以及成像传感器等实际应用中具有巨大的吸引力。① 素材来源于《Advanced Functional Materials》、《Nature》、《Science Advances》、《Nature Communications》、《Nature Nanotechnology》、《Nature Biomedical Engineering》等；③ 若此文章或图片侵犯到您的权益，请与我们联系（微信13713875667）删除。CMF研修班B班（进阶班）将于7月9日-11日在深圳开课，各行业专家深入具体讲解CMF的设计理念，了解从趋势-设计-转化-上市的全设计流程。
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