韩国研究团队创新机械发光传感器,开启高分辨率环保控制新篇
2025-11-08 15:13
来源:汉阳大学
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机械发光材料因无需外部电源便能在机械刺激下发光,成为下一代触觉界面传感器的热门之选,可用于咬合式用户界面、医疗保健运动监测等。但其宽发射光谱会影响传感分辨率、引入噪声,亟待技术突破。汉阳大学研究人员开发出一种新型高分辨率机械发光平台技术

由韩国汉阳大学化学系教授崔孝成带领,包含汉阳大学硕士研究生金南宇在内的韩国和英国研究团队,采用色度过滤策略,为高分辨率机器学习触觉传感器研发带来曙光。研究成果已发表于《先进材料》期刊。

研究中,团队把共轭聚合物F8BT涂覆在ZnS:Cu上,选择性抑制490nm以下发射,将半峰全宽从94nm缩小到55nm。一般颜色过滤会降低发射强度,不过此系统中,F8BT的ML诱导光致发光可弥补损失,其外壳的双重功能降低了高强度蓝色区域光谱噪声,提升了无源触觉控制器分辨率。

研究人员借助ZnS:Cu@F8BT实现按压式颜色跟踪系统,该系统能准确区分蓝绿ML信号,彰显出色度滤波策略的高光谱分辨率。此技术增强了可穿戴传感器等应用的商业化潜力,可用于太空宇航员活动量化、口含式机器学习控制器等。崔孝成教授称,随着老龄化加剧,对相关环保、无电源压力传感技术需求增长,该系统有望成为机器人和生物医学工程领域压力 - 光传感技术的替代方案。长远看,它能改进能量采集传感器,减少对电池依赖和电子垃圾产生,适用于灾区、深海等电力受限环境。预计未来五到十年,将在显示器等领域实现无需电池的高分辨率传感器网络。

更多信息: Hong In Jeong 等人,《基于共轭聚合物壳双功能色度过滤的高分辨率机械发光触觉传感器》,《先进材料》 (2025)。

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