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张诚副教授在穿戴式生理电信号传感器领域取得新进展

来源: 日期:2022-12-16 点击数:

近日,我院张诚副教授在学术期刊《Advanced Materials Interfaces》(IF=6.389,南农A类期刊)发表名为“Three-in-One Portable Electronic Sensory System Based on Low-Impedance Laser-Induced Graphene On-Skin Electrode Sensors for Electrophysiological Signal Monitoring”的研究论文。

皮肤传感器能够精确感知重要的生理信号,包括脑电图(EEG)、心电图(ECG)和肌电图(EMG)。尽管电极传感器柔性电极的开发已经取得了重大进展,但是数据采集(DAQ)单元通常具有体积庞大、感知模块单一的缺点。本研究设计了一种便携式、多模态数据采集单元来解决上述问题。通过将DAQ单元与低阻抗的激光诱导石墨烯皮肤电极传感器、无线通信模块、电源模块和3D打印保护壳组装在一起,集成的传感系统具备EEG、ECG和EMG信号三合一监测功能,重量轻至22g,成本低至175元人民币。此外,本次研究还开发了一项实时显示感知生理电信号的移动应用程序。设计的传感系统演示了人机界面和嵌入式机器学习,表明其在人工智能方面的潜在应用。本次研究探究的低成本三合一便携式生理电信号监测传感系统,在健身追踪、医疗诊断和人机界面方面有广泛的作用,为多功能可穿戴式电子设备的设计、制造和商业化提供了启示。

图1 三合一便携式生理电信号监测传感系统

此外,本文第一作者为机制专业2018级本科生张权(现为美国麻省大学直博生),在张诚老师的指导下,于本科毕设期间完成了本项研究的主要工作。2019级本科生刘兴业、崔艺蕾、胡海宁、李倩云也为本项研究做出了重要贡献。硕士研究生曲梦龙为本文共同第一作者,金美付、鲜洁宇老师及南京工业大学副教授聂政威参与指导本项研究。

文章链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admi.202201735

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