（通讯员 刘中豪）威廉williamhill曹华堂教授团队通过序列诱导和功能协同的层级沉积策略制备了稳定高性能的柔性可穿戴氧化锌（ZnO M-OIL）压电传感器，用于人体运动相关的非侵入式生物力学信号检测，为柔性可穿戴电子器件提供了新的见解。该成果以“Wearable Flexible Piezoelectric Sensors Enhanced by Sequential Induction and Functional Synergy for Monitoring Human Motion”为题发表在Advanced Functional Materials期刊，我校材料学院、材料成形与模具技术全国重点实验室为该项研究的第一完成单位及通讯单位，材料学院博士生刘中豪为论文第一作者，william威廉中文曹华堂教授为论文通讯作者，美国加州理工学院的Wenjian Li博士和武汉光电国家研究中心的胡彬教授为论文的合作者。
随着可穿戴电子与个性化医疗的快速发展，能够实时监测人体运动的柔性压电传感器受到广泛关注。氧化锌（ZnO）因具有优异的压电性能、生物相容性及低温可控沉积特性，被认为是新一代柔性压电传感器的理想材料。然而，ZnO作为典型的N型半导体，其自由电子会屏蔽极化电荷，限制了器件的输出性能。现有提升方法主要集中在异质界面结构调控和合金化改性等，但普遍存在结构复杂、取向一致性差及机械稳定性不足等问题，尤其在异质多元复杂结构薄膜生长过程中易导致取向紊乱，影响整体性能。
柔性ZnO M-OIL薄膜压电传感器的沉积策略及其高性能人体运动监测应用
基于此，曹华堂教授团队提出一种基于射频磁控溅射的序列化可控层级沉积工艺，结合取向诱导与功能协同策略，调控ZnO薄膜的取向生长结构，实现了压电输出与力学稳定性的同步提升。同时基于聚酰亚胺（PI）衬底的ZnO M-OIL薄膜压电传感器件在保持优异柔性弯曲和结构完整性的同时，实现了快速响应、高电压灵敏度以及不同严苛环境下的超高稳定性。最终，制备的柔性压电传感器能够在多种人体运动监测中实现稳定、可重复的机电响应，展现出在柔性电子和健康监测领域的应用潜力。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202518277
编辑：王箫侣
审核、校对：曹华堂、孙伟
