深圳大學：研制出“自供能高分辨率智能鞋墊系統"傳感器用于足底壓力監測

在現有的足底壓力監測技術中，設備的能源供給仍然是一個挑戰。基于摩擦起電和靜電感應原理的摩擦納米發電機（TENGs）能夠收集自然界中的多種機械能并將其轉化為電能或電信號，可應用于自供電傳感器。但對于目前已開發的基于TENG鞋墊設備，其傳感分辨率和容錯能力仍有待提高。深圳大學黃龍彪團隊基于TENG技術提出了一種自供能高分辨率智能鞋墊系統，可實現足底壓力的精準映射，用于步態識別和體育運動監測。相關結果發表在中國科技期刊行動計劃高起點新刊BMEMat上。

據悉，研究團隊設計制備了一種基于TENG的高分辨自供電智能鞋墊系統用于監測足底壓力分布。該智能鞋墊系統主要由三個部分組成：基于TENG的壓力傳感器陣列的鞋墊、帶有44個信號采集通道的DAQ電路模塊和存儲模塊。通過結合FPC和PCB技術，獲得了具有44像素傳感陣列的集成智能鞋墊，實現了高空間分辨率。鑒于TENG技術的工作原理，傳感器可以在施加機械力時產生電信號，輸出電壓與施加的壓力成正比，傳感器靈敏度達到0.234 kPa-1，具有快速響應能力（12.7 ms）和良好耐久性。

通過傳感系統采集到的電信號可以準確映射足底壓力，因此智能鞋墊系統能夠進行靜態和動態壓力監測，以區分人體步態（正常站立、內八和外八等）和運動狀態（投擲和跳躍等）。這項工作表明可穿戴智能鞋墊在步態識別、體能訓練和疾病預測方面具有重要的應用潛力，為未來智慧醫療和大數據體育提供了可能。

來源：傳感器專家網