北京大学张海霞教授团队在多模态传感体系及多参量解耦合设计研究中取得重要进展

随着大数据时代的不断普及，人-机/环境交互作为其中一个分支受到广泛关注。界面参数的复杂性对传感材料的功能性和传感机制的丰富性提出了更高的要求。在此过程中，当界面多种参数同时发生变化时，功能之间的相互干扰使得系统难以准确响应。

针对这一关键问题，北京大学集成电路学院张海霞教授研究团队提出了一种全基于激光单步直写的双面可穿戴系统，在实现人-环境交互界面复杂参数记录的基础上，利用一套完整的解耦合策略避免了多重传感参量间的相互作用。具体而言：

① 定制传感电*的图案和微观形貌，以及活性材料的修饰来控制系统模块对于穿戴应变（人体伪影）的敏感度；

② 温度漂移补偿及传感机制的选择确保了系统的热稳定性；

③ 模块的封装同时抵抗了接近（静电）、正向压力和环境因素（气体、湿度等）的干扰，并且封装不降低模块固有的性能甚至进一步提升模块的循环稳定性；

④ 具有蛇形互连的双面“岛-桥”状设计大大分散了穿戴部位的集中应力且避免了系统电化学传感模块间的相互作用。

进一步地，得益于激光直写电*的高导电性、高表面积及高参数可调节性，课题组优化了各传感模块的制备工艺以保证工艺的可重复性及模块间性能的均一性。基于上述设计，各传感模块间相同配合/协同使整个体系充当了人体生理指标反馈与周围环境因子感知的桥梁。除了传感界面处的复杂信号，系统还集成了界面能量采集模块，降低了系统对外界能量供给的依赖并拓宽了系统的应用情景。

相关成果以“Double-Sided Wearable Multifunctional Sensing System with Anti-Interference Design for Human-Ambience Interface”为题，发表在《ACS Nano》上。北京大学集成电路学院2018级博士生王浩彬为**作者，韩梦迪教授（北京大学未来技术学院）、张海霞教授为通讯作者。

该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点科研计划、北京大学微米/纳米加工技术***重点实验室以及北京大学集成电路高精尖创新中心（AICIC）的支持，并感谢美国加州理工学院宋宇博士及中国电子科技大学张晓升教授团队的帮助。

张海霞教授课题组网站：http://alicewonderlab.com/

韩梦迪教授课题组网站：http://www.hmd-lab.com/

文章链接：https://pubs.acs.org/articlesonrequest/AOR-PXQNPJR9RQC5GXEGZA8P