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oe1(光电查) - 科学论文

36 条数据
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  • 在大范围表面上大规模制备高弹性导体

    摘要： 近期，弹性电子领域在可拉伸性方面取得了重大进展。然而，这类电子器件要么成本高昂、具有毒性，要么无法在多种基底上进行图案化制备，从而限制了其大规模制造与应用。为突破这些局限，本研究开发了一种由液态金属颗粒与理想聚合物溶液组成的墨水。该墨水中的聚合物溶液可调节以适配不同表面打印，且在多数情况下能避免使用有毒有机溶剂。该墨水可在室温下通过微小应变（约10%）实现烧结。利用这种墨水，能以低消耗量（液态金属用量3.27毫克/平方厘米）、大面积（可覆盖整件T恤表面）及高产能（约每小时105平方厘米）打印出高拉伸性导体（在1000%应变下电导率达380,000西门子/米）。将该墨水打印于T恤上，可构建集成应变/电生理/电化学检测及温度监测控制功能的智能可穿戴平台。

    关键词： 可拉伸导体、可穿戴设备、低成本、液态金属、大规模制造、印刷电子学

    更新于2025-11-14 15:19:41

  • 基于FBG传感器的血压测量基础研究

    摘要： 近年来，对生命体征测量系统的需求不断增长，例如老年人的家庭医疗保健或健康人群的自我健康管理。本研究旨在开发一种用于测量生命体征的非侵入式可穿戴设备。我们采用光纤布拉格光栅（FBG）传感器作为脉搏波传感器。FBG传感器是一种光纤器件，因此具有诸多特性，这些特性使其非常适合持续监测生命体征。我们将FBG传感器固定在体表两个不同位置并采集脉搏波信号，通过计算脉搏波到达时间差（PTT）推导出收缩压数值，从而验证了基于FBG传感器测量收缩压原理的有效性。

    关键词： 可穿戴设备、血压测量、FBG传感器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2018年IEEE日本CPMT研讨会(ICSJ) - 日本京都 (2018.11.19-2018.11.21)] 2018年IEEE日本CPMT研讨会(ICSJ) - 可穿戴手部运动捕捉设备

    摘要： 本文报道了一种新型可穿戴动作捕捉设备。该设备能够检测操作者手指的运动。我们为其配备了作为执行器的气缸（该气缸将用于力觉呈现功能的开发）。由于与气缸具有良好的适配性，我们采用位移检测传感器进行动作捕捉。所提出设备的尺寸为90毫米×225毫米×80毫米。我们评估了集成于该设备的传感器性能，证实了该传感器在手部运动捕捉功能中发挥的重要作用。

    关键词： 微型电位器，气缸，手部动作捕捉，可穿戴设备，位移传感器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [美国计算机协会（ACM）2018年国际联合会议暨2018年国际研讨会 - 新加坡，新加坡（2018.10.08-2018.10.12）] 《2018年ACM国际联合会议暨普适与泛在计算及可穿戴计算机国际研讨会论文集 - UbiComp '18 - 利用商用眼电眼镜测量高中生学习活动》

    摘要： 利用可穿戴设备进行健康监测正受到越来越多的研究关注。多项针对大学生的纵向研究借助了可穿戴设备强大的数据采集能力，这些研究通常采用手表式可穿戴设备和手机来收集数据。然而，使用眼镜式设备进行长期活动追踪具有挑战性，因为这类设备的笨重硬件往往会给用户带来明显不适。本文报道了一项针对高中生的纵向研究，该研究使用商用眼电图眼镜来追踪学习活动。初步结果表明，通过短信提供每周反馈有助于延长设备的使用时间。

    关键词： 眼电图、活动追踪、眼镜、可穿戴设备、眨眼

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于光电容积图信号的可穿戴健康监测设备心率估算

    摘要： 可穿戴腕式健康监测设备利用光电容积脉搏波（PPG）信号来估算心率（HR）。由于PPG信号中存在强烈的运动伪影（MA），导致这些设备的心率估算变得困难，从而造成心率估算不准确。本研究旨在开发一种新型去噪算法，以减少PPG信号中的运动伪影，实现更精准的心率估算。我们提出了一种创新去噪技术：通过级联与并联组合的两组不同自适应滤波器（第一组为归一化最小均方（NLMS）和递归最小二乘（RLS）自适应滤波器，第二组为递归最小二乘（RLS）和最小均方（LMS）自适应滤波器），结合凸组合方法对两组滤波后的信号进行融合，有效消除PPG信号中的运动伪影并提升心率估算精度。最终采用快速傅里叶变换（FFT）在频域内计算去噪后PPG信号的心率值。该技术在12名跑步机跑步受试者数据集上的评估结果显示：平均绝对误差为0.92次/分钟（BPM），绝对误差标准差为1.17次/分钟（BPM），平均相对误差为0.72，皮尔逊相关系数达0.9973。

    关键词： 光电容积描记法、凸组合、心率估计、运动伪影、可穿戴设备、自适应滤波器组合

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 利用PPG信号和可穿戴设备进行房颤筛查

    摘要： 心血管疾病是全球死亡的主要原因。心房颤动（AF）是最常见的心律失常类型。由于其高发率和相关风险，早期检测AF是世界各地卫生系统的重要目标。对医疗援助需求的不断增长意味着费用的增加，这可以通过实施基于可穿戴设备的动态监测技术来限制，从而减少需要在医院观察的人数。在这种情况下，主要挑战之一与需要分析的大量患者数据有关，这表明使用计算智能技术的适当性。从数据中提取的特征的选择对于任何心律分类器在这方面提供良好结果起着关键作用。本文证明，通过从光电容积描记信号中提取数量极少且相对简单的特征，可以实现AF的准确检测，从而使此类目的能在长时间内使用经济实惠的可穿戴设备（处理和数据存储资源有限）成为可能。这一事实已通过使用医学监督下真实患者数据的实验得到验证。

    关键词： 心房颤动、光电容积描记法、可穿戴设备、动态筛查、特征选择

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过喷墨打印银纳米粒子在橡胶薄膜上制备可拉伸耐用的可穿戴导体

    摘要： 在智能服装或机器人人造皮肤中，将传感器远离处理单元放置的需求可能需要以极低成本在可拉伸材料上布置导电线路。本研究展示了一种仅使用市售材料即可制备导线的简易方法：采用消费级喷墨打印机，在未经预拉伸的弹性硅胶基材上打印出方阻低于1Ω/□的银纳米粒子导线。该导线经超过1万次拉伸后仍保持导电性——基底粘弹性特性会导致电阻暂时升高，但随后会恢复至接近初始值，即使过度拉伸后也能在1秒内恢复导电功能。我们通过显微镜和扫描电镜图像分析了墨水溶剂导致的硅胶溶胀现象及表面纳米粒子薄膜的变化。最终，我们将一条60毫米长的可拉伸导体集成到可穿戴设备中，证实其可承受高达300%的应变，并在仅1.8V电压下恢复至能使组装LED正常工作的导电水平。这些自修复导线可作为运动服、压力内衣及机器人应用中的布线元件及二进制应变/压力传感器。

    关键词： 银纳米粒子、可拉伸、印刷电子、可穿戴设备、喷墨打印

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2018年IEEE亚洲固态电路会议(A-SSCC) - 中国台湾台南 (2018.11.5-2018.11.7)] 2018年IEEE亚洲固态电路会议(A-SSCC) - 一款面向智能可穿戴设备的137微瓦面积高效实时手势识别系统

    摘要： 手势识别已成为智能设备中最受欢迎的人机交互技术之一。现有手势识别系统要么功耗过高，要么体积过大，限制了其在超低功耗物联网和可穿戴设备中的应用。本文提出了一种适用于智能可穿戴设备的精准、面积高效且超低功耗的实时手势识别系统。该方案采用基于峰值的手势分类引擎，配合低内存需求、低分辨率及低功耗的片上图像传感器，实现了高面积效率和低功耗特性。特征提取架构能消除低功耗片上图像传感器的固定模式噪声以提高精度，并通过并行处理提升识别速度。该系统仅需3.2KB片上内存即可处理32×32像素数据。采用65nm CMOS工艺制造的测试芯片测量结果表明：在0.8V电压下以30帧/秒运行时系统功耗仅137.0皮瓦，芯片面积仅1.78平方毫米，是目前所有手势识别系统中功耗最低且面积最小的方案。

    关键词： 片上系统、低功耗处理器、图像传感器、可穿戴设备、手势识别、特征提取

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 将射频整流天线与薄膜太阳能电池集成以为可穿戴电子设备供电

    摘要： 本文报道了一种将双频微带天线与薄膜非晶硅太阳能电池集成的可穿戴系统，用于收集微波能量。薄膜太阳能电池封装中的多层结构被用作微带天线的基板。整流器和匹配电路设计在牛仔布材料上，整个系统由5毫米厚的泡沫材料提供机械支撑。研究了天线在机械弯曲条件下的性能表现，该装置保持了良好的功率转换效率。通过改变-30至10 dBm的射频功率水平测试了倍压器的效率，在输入功率为-5 dBm、负载为7.5 kΩ时，1.85 GHz和2.45 GHz频率下倍压器的转换效率分别为58%和43%。

    关键词： 太阳能电池、环形天线、多层结构、可穿戴设备、柔性基板、双频

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 脉冲激光沉积技术助力高性能光电探测器取得新进展

    摘要： 过去十年间，光电探测器在图像传感、光通信、火灾探测、环境监测、太空探索、安全检测等诸多科研与工业技术领域展现出重要应用价值，被视为可穿戴设备的关键组件。与传统制备工艺相比，脉冲激光沉积（PLD）技术制备的光电探测器材料具有多重优势：首先，该技术属于洁净的物理气相沉积方法，能将化学计量比的原子从靶材精准转移至衬底，避免复杂且潜在危险的化学反应；其次，整个过程在高真空环境下进行，几乎不会引入催化剂、前驱体、表面活性剂及副产物等污染物；通过调节脉冲激光的能量与脉冲次数即可精确控制薄膜厚度；其制备温度相对较低，适用于包括柔性衬底在内的多种基底材料沉积；最重要的是，该技术具备大面积成膜能力，可制备厘米级薄膜，其平面几何结构为结合现代半导体技术实现紧凑型器件集成提供了重要潜力。本综述将从整体视角介绍脉冲激光沉积技术在高性能光电探测器材料、制备工艺及应用领域的最新进展，并探讨当前挑战与未来发展趋势。

    关键词： 可穿戴设备、制造、光电子学、应用、光电探测器、PLD、脉冲激光沉积、高性能、材料

    更新于2025-09-23 15:21:01