课题组在ACS Applied Materials & Interfaces发表关于仿生自供电智能防滑鞋底应用于膝盖损伤预警和人机交互应用的研究成果
发布时间:2025-01-22
中南大学物理学院柔性印刷电子课题组在国际期刊ACS Applied Materials & Interfaces发表了题为“Bioinspired Tilted Magnetized Flakes as Self-powered and Anti-slip Smart Outsole for Healthcare Monitoring and Human-machine Interaction”的论文,课题组博士后周倩为论文第一作者,阳军亮教授为论文通讯作者。
论文简介:近年来,智能鞋类设备在健康监测领域展现出巨大潜力,尤其是步态分析、姿势矫正等方面。柔性压力传感器的发展推动了鞋底、鞋垫、袜子等设备的出现。其中,智能鞋底设备通过足底压力变化实时捕捉人体动作,不影响日常活动同时也具备更好的穿戴舒适度。同时,鞋底还需具备防滑、耐磨性,以及低功耗和环境适应能力等功能性。此外,智能鞋底设备也被期望于通过足底压力反向传输信息,实现人机交互。然而,高性能压力传感器的开发面临挑战,尤其是高灵敏度和线性响应能力,以及个体差异导致的不精确压力输入问题。受壁虎脚趾结构启发,课题组提出一种由倾斜磁化片和柔性线圈电极组成的防滑自供电智能鞋底,用于健康监测和人机交互。该鞋底具有高灵敏度、线性速度响应、防滑、耐磨性和环境适应性,能捕捉人体动作预警运动损伤,并通过设计磁化片阵列的磁矩排布可以输出不同电压波形,作为多元智能控制的人机交互界面。这些特性证明了智能鞋底在健康监测和人机交互方面的深远意义。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c13206