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  8月28日，清華大學(xué)微納電子系任天令教授團(tuán)隊(duì)在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)納米》（ACS Nano）上發(fā)表了題為《用于人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的負(fù)電阻變化石墨烯織物應(yīng)變傳感器》（“Graphene Textile Strain Sensor with Negative Resistance Variation for Human Motion Detection”）的研究論文。該傳感器呈現(xiàn)出一種全新的特性，顯示出負(fù)電阻變化特征，傳感器與衣物完美貼合，可以直接縫制在衣物上用于檢測(cè)腹式呼吸速率、脈搏等。該傳感器真正實(shí)現(xiàn)了與服裝完美的集成，在生理信息檢測(cè)和人體活動(dòng)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用前景。

  近年來，柔性力學(xué)傳感器在人體生理信號(hào)檢測(cè)方面的應(yīng)用已經(jīng)日漸成為了學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的電阻型力學(xué)傳感器大多采用的是導(dǎo)電材料與高分子柔性襯底的結(jié)合體制備而成，雖然也具有柔性特點(diǎn)，但是由于高分子的不透氣性，長(zhǎng)時(shí)間與人體接觸會(huì)造成不適感。

（從左到右）人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)示意圖，傳感器靈敏度，脈搏信號(hào)，腹式呼吸監(jiān)測(cè)結(jié)果

  任天令教授團(tuán)隊(duì)基于高溫還原石墨烯，將石墨烯與織物相結(jié)合，不需要傳統(tǒng)的高分子聚合物進(jìn)行塑封，真正實(shí)現(xiàn)了器件與衣物的完美融合。通過電阻變化對(duì)人體各種運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。器件經(jīng)過水洗處理，依然保持較高的穩(wěn)定性，石墨烯起到“染色劑”的作用，對(duì)衣物進(jìn)行染色，賦予器件優(yōu)異的性能。該器件在監(jiān)測(cè)人體生理信號(hào)方面有著優(yōu)異的性能，例如脈搏，腹式呼吸，關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和面部表情，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)走，跑等走路姿態(tài)的監(jiān)測(cè)。

  近年來，任天令教授致力于石墨烯器件的基礎(chǔ)研究和實(shí)用化應(yīng)用的探索，尤其關(guān)注研究突破傳統(tǒng)器件限制的新型微納電子器件，在新型石墨烯聲學(xué)器件和各類傳感器件方面已獲得了多項(xiàng)創(chuàng)新成果，如柔性石墨烯發(fā)聲器件、新型石墨烯阻變存儲(chǔ)器、光譜可調(diào)的石墨烯發(fā)光器件、石墨烯仿生突觸器件、可調(diào)石墨烯應(yīng)力傳感器、仿生石墨烯壓力傳感器、極低功耗石墨烯鈣鈦礦阻變存儲(chǔ)器等相關(guān)成果，有多篇論文發(fā)表于《自然通訊》（Nature Communications)《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)《納米快報(bào)》(Nano Letters)《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)納米》(ACS Nano)等國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊。

  清華大學(xué)微納電子系碩士生楊珍、博士生龐于為文章的共同第一作者，微納電子系任天令教授及其團(tuán)隊(duì)教師楊軼副教授為論文的通訊作者，該研究成果得到了國(guó)家自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目和科技部項(xiàng)目的支持。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b03391