软压力传感器在各种领域都得到了广泛的研究关注，包括软机器人、电子皮肤和可穿戴电子设备。可穿戴式软压力传感器在实时健康监测和疾病早期诊断方面具有巨大的潜力。韩国科学技术院(KAIST)机械工程系朴仁揆教授组开发出了用于健康监测的高灵敏度可穿戴压力传感器。
该技术能够对生理和身体信号进行敏感、精确和连续的测量，在健康监测应用和疾病早期诊断方面显示出巨大的潜力。
软压力传感器需要具有高依从性、高灵敏度、低成本、长期性能稳定性和环境稳定性，才能用于持续的健康监测。传统的基于碳纳米管和石墨烯等功能材料的固态软压力传感器具有良好的传感性能。然而，由于可拉伸基板与功能材料之间的距离，这些传感器存在可拉伸性有限、信号漂移和长期不稳定等问题。
为了克服这些问题，使用液态金属的液态电子被引入到各种可穿戴设备中。在这些材料中，Galinstan是一种由镓、铟和锡组成的共晶金属合金，具有良好的机械和电气性能，可用于可穿戴应用。但如今的液态金属压力传感器压力灵敏度较低，限制了它们在健康监测设备中的适用性。
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该研究团队开发了一种3d打印刚性微凸阵列集成，液态金属基软压力传感器。在3D打印的帮助下，刚性微凸体阵列新利18官方和液态金属微通道主模的集成可以同时实现，降低了制造过程的复杂性。通过刚性微凸点和微通道的集成，与之前报道的液态金属基压力传感器相比，新型压力传感器具有极低的检测限和更高的压力灵敏度。在10,000个压力、弯曲和拉伸循环中，该传感器的信号漂移可以忽略不计，并且在各种环境条件下表现出优异的稳定性。
这些性能结果使它成为各种健康监测设备的优秀传感器。首先，研究小组展示了一种可穿戴的腕带设备，它可以在运动中持续监测一个人的脉搏，并可用于基于PTT计算的无创无袖血压监测系统。随后，他们推出了将3个3d - blip与无线通信模块集成在一起的无线可穿戴鞋跟压力监测系统。
朴教授表示:“利用软压力传感器，可以连续测量脉搏、血压等健康指标和身体各部位的压力。我们希望在不久的将来，它能应用于医疗保健，如压力引起的疾病(如压疮)的预防和监测。未来将有更多的研究机会，包括与其他物理参数相关的全身压力监测系统。”
来源:韩国科学技术高级研究院
