近日，教育学院体育学系“****”研究员彭玉鑫博士、王健教授及其研究生团队与学校高分子系高超老师等联合在《Science》子刊Science Advances（IF：13.116）发表题为“Hydroplastic foaming of graphene aerogels and artificially intelligent tactile sensors”论文，彭玉鑫博士为共同通讯作者之一。

近年来，穿戴式传感器作为新兴的信息技术，由于其体积小、操作简单、便携，该技术已成为运动科学领域的研究热点之一。市场上现有的穿戴式传感器多为刚性结构，与人体皮肤界面的匹配性差，佩戴时的稳定性低、舒适性差，测量精度易受到运动伪影、外界噪音的干扰，还会在一定程度上降低使用者的动作完成度。石墨烯气凝胶由于密度超低、体积可控、电学性能佳，成为了当前柔性传感器研究领域中性能较优的传感材料。然而，现有的石墨烯气凝胶组装结构机械稳定性差，其复杂的冷冻干燥工艺限制了其大规模连续化的制备，不利于其规模化应用。

为了解决上述问题，体育学系与高分子系与进行了深度的学科交叉研究，实现了石墨烯气凝胶的大规模制备与超灵敏微传感阵列的研究开发。彭玉鑫博士及其团队通过直接在柔性电路板上发泡石墨烯气凝胶，开发了超灵敏的石墨烯气凝胶阵列触觉传感器，并完成了包括超轻物质密度辨识、人手压力分布检测、超小型字母图案触摸识别等实验任务。团队通过优化高斯核映射算法与卷积神经网络，在不同的实验任务中，展现出了远高于人类的触觉灵敏度，极大地拓展了使用者的动力学感知深度。
该研究的参研人员还包括体育学系王健教授、博士研究生宋宪和王健翔、硕士研究生仲亮、周静芝。相关的研究视频均摄于教育学院体育学系体育工程实验室，研究成果在影响因子高达13.116的《Science》子刊Science Advances上发表。该人工智能微阵列触觉传感器在运动科学领域的可应用范围广，包括手部精细运动生物力学分析、人体触觉运动生理学研究、运动康复评定、盲人触觉辅助、残疾人智能假肢等方面，具有较高的后续应用价值与产业化潜能。
（感谢研究团队提供图文和视频素材）
体育学系
文/郭怡
编辑/苏洁
2020年11月16日

论文链接：https://advances.sciencemag.org/content/6/46/eabd4045