近日,中国澳门科技大学材料科学与工程系研究团队在柔性康复监测传感领域取得进展。该校硕士研究生孙志远在欧清东助理教授与曾嵩山助理教授的联合指导下,借鉴暗冠蓝鸦羽毛的结构色机制,成功研发出一种兼具光学与电学反馈功能的双模式柔性传感器,为康复训练提供了精准且可视化的监测新方案。相关研究成果已发表于学术期刊《Nano-Micro Letters》。
传统康复训练监测多依赖医护人员主观评估,现有刚性电子设备则难以与皮肤良好贴合,且通常仅提供需专业解读的电信号。针对这些不足,研究团队创新性地提出利用黑色导电水凝胶增强结构色的策略。该传感器设计为双层结构:上层为基于羟丙基纤维素(HPC)的力致变色结构色层,下层为具有高吸光性和导电性的柔性黑色水凝胶层。下层水凝胶能有效吸收杂散光,显著提升上层结构色变化的饱和度与视觉辨识度,同时其自身可作为应变传感元件,精准捕捉运动产生的电信号。
在实际应用中,该传感器能贴附于关节等部位。当使用者进行握力训练或关节弯曲时,传感器会随形变产生从红到蓝的可逆颜色变化,提供直观的动作到位提示;同步生成的电信号则能精确量化运动幅度与频率,为康复评估提供客观数据。这种“视觉提示+数字量化”的双重反馈模式,有助于提升训练依从性与评估科学性。
本论文的第一作者为澳科大硕士研究生孙志远与博士后于滨鸿;通讯作者为澳科大欧清东助理教授、曾嵩山助理教授及西安交通大学黄占东副教授。该研究工作获得了澳门科学技术发展基金等项目的支持。









