研发多模态传感器精准监测鼻息气流

  : 中国科学报

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　　（记者：朱汉斌）广州医科大学教授刘珍珍团队联合华南农业大学学者，研发出一种新型多模态凝胶呼吸传感器，首次实现了对鼻息气流中压力与温度的同步、独立监测。近日，相关成果在线发表于《自然-通讯》。
　　呼吸是维持人类生命的重要生理行为，监测呼吸行为对疾病诊断和健康管理至关重要。柔性电子传感器通过将压力、温湿度等刺激转化为电信号，为可穿戴呼吸监测提供了新思路。但当前研究多集中于单一刺激响应或单一电信号输出，监测结果极易受环境干扰；同时因目前导电柔性载体性能不足，其传感器无法对鼻息气流中的压力和温度刺激进行独立响应。
　　针对上述问题，研究人员通过凝胶网络调控，构建了一种纯物理交联的共晶凝胶。该凝胶不仅具有低模量，而且显示出高韧性特征，对皮肤组织有高度顺应性与自黏附性，具备优异的生物相容性。他们进一步以该凝胶为导电载体，结合传感器组装，构建了一种多模态凝胶传感器。导电凝胶载体的自黏附性和低模量特性赋予该传感器超高的压力灵敏度，可感知鼻息气流中微弱压力的变化。
　　同时，研究人员巧妙利用该传感器中电容模式对压力的高灵敏及对温度的不灵敏响应，以及电阻模式对压力的不灵敏及对温度的高灵敏响应，实现了传感器对鼻息气流中压力和温度的同步、独立监测。研究初步验证了该凝胶柔性传感器在监测阻塞性睡眠呼吸暂停综合征中的可行性。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-58631-7