高度可拉伸和自我修复应变传感器，用于运动检测

应变传感器是能够将力、压力、张力和重量转换为电阻变化（即电容）的设备，然后可以测量。在过去几年中，这些传感器已用于制造各种设备，可以检测周围运动，包括机器人、健康监测设备和智能人机接口。

复旦大学、同济大学和中国科学院的研究人员最近研制出一种新型应变传感器，这种传感器具有高度可伸向性、高效性，对运动相关环境的变化非常敏感。这种传感器发表在埃尔塞维尔的纳米能源杂志上，它也具有自我修复能力，因为它由离子和导电聚（丙烯酰胺）水凝胶（PAAm）制成的，在撕裂或损坏时可以快速有效地修复自身。

研究人员在论文中写道："离子导电PAAm水凝胶具有出色的自我修复性能，具有快速的电气自愈速度（在1.8 s范围内）和高自愈效率（99%）。基于 PAAm 水凝胶的应变传感器具有出色的性能，具有较大的可伸缩性（>900%）、高灵敏度（最大量具系数为 6.44）、快速响应时间（±150ms）和良好的循环耐久性（>3000 循环）。

研究人员制造的新应变传感器可以实时监测各种人体运动。与硅集成电路结合使用时，它可以通过蓝牙将其记录的数据直接传输到智能手机或其他智能设备。

因此，该传感器可用于监测和跟踪人体运动，这对于健康和健身跟踪设备的发展特别有用。为了展示其无线运动检测能力，研究人员将其中一个传感器连接到印刷电路板上，将其连接到人关节上，然后用于记录运动数据。

它记录的数据被转换成数字信号，由 Arduino Nano 微控制器板控制，然后通过蓝牙传输到智能手机。这些数据终于出现在基维开发的应用程序上。

新的应变传感器还可用于创建识别人类手势的技术。例如，研究人员制造了一个智能手套，它集成了每个手指上的五个传感器，以记录有关一个人的手部动作的信息。然后，可以通过计算模型分析和解释此运动数据。

值得注意的是，研究人员创造的智能手套可以表达和识别美国手语（ASL）。这意味着它可以用来使使用 ASL 和机器的聋人之间更引人入胜的互动。此外，智能手套还可用于无线控制机器人手，在佩戴手套时执行所需的手势。

研究人员开发的传感装置已经显示出广泛的应用潜力，包括人机界面、交互式机器人、健康监测系统和健身跟踪器。将来，它可以用来制造一些具有高级运动传感功能的新智能设备。