第二期|大咖云集，强强联合

陶肖明，欧洲自然科学院外籍院士、国际纺织学会会士、美国机械工程学会会士、国际先进材料学会会士、香港理工大学智能可穿戴系统研究院院长。斯普林格“智能纺织品手册”总编辑，在相关领域 10 多个主要学术期刊编辑委员会任职。曾担任 2007-2010 年国际纺织学会世界会长、2009 年度中国纺织工业协会科学技术一等奖、2013 年美国纤维学会奠基者奖、2016 年中国发明协会“发明创业奖・人物奖”“当代发明家”荣誉、2021 年中国工程院光华工程科技奖等。发表 400 多篇学术期刊文章，h-Index 84. 获授权发明专利40 多项，其中 14 项已被工业界应用。团队先后成立了9家科技公司。

智能纺织赋能的可穿戴设备

陶院士从功能材料绿色安全化、服饰应用范围扩大化、服装全供应链数字智能化、功能器件与纺织结构异质异构集成化、以及数字技术化ABCD+等五个方面，报告了智能可穿戴的应用现状和展望，并结合其团队在智能纺织领域的研究成果，给予详实的示例说明。针对帕金森病（PD）的患者，研发了颐步TM康复行走系统，能实时准确检测异常步态，提供及时的视觉或听觉提示，增强PD患者的活动能力和自信心，改善PD患者的生活质量；对于慢性静脉功能不全疾病，采用当今首选的医用压力袜非介入治疗方案，研发的数字化设计、自动化生产的个人定制医用压力袜已用于临床研究，并取得满意的治疗效果，提高了病人使用的依从性，较好地解决了现有压力袜的问题；研发微电子互动织物系统，可使纺织与微电子两大产业优势互补，实现高性能、高可靠性、低成本、可量产化等目标；针对纺织结构与电路板组件性能的巨大差异，建立新型工程设计理论和方法；利用、改造成熟工业技术，建立可靠、低成本、灵活的加工技术；研发异质集成适用的新材料；最后展示了课题组研究的发光纱线、全彩面料、可编程织物显示器等产品，提振了大家攻克织物电子和柔性智能可穿戴领域难题的信心。陶肖明院士表示“我们的使命，是通过研发先进多功能面料技术支持的智能可穿戴设备，让更多人更健康、更安全、更活跃、更强大。”

夏元清，博士，中原工学院校长，北京理工大学讲席教授，博士生导师，IEEE Fellow、教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、国家“万人计划”领军人才、享受国务院政府特殊津贴专家。担任国务院学位委员会第八届学科评议组成员、中国计算机学会大数据专家委员会委员、中国仪器仪表学会物联网工作委员会副理事长、中国指挥与控制学会云控制与决策专业委员会主任委员。主要研究领域为多源信息复杂系统的信息处理与控制、飞行器控制、无人移动平台协同控制、空天地一体化网络协同控制、云控制与决策等。

可穿戴设备的开发及应用

随着科学技术的不断发展，智能可穿戴设备在我们的日常生活中逐渐普及，也在医疗行业起到了相当重要的作用。将可以感知和检测人体的运动状态的惯性传感器佩戴在手腕，能够检测帕金森病患者的震颤、迟缓等症状；佩戴在脚踝处，可以分析佩戴者的步态信息、形成运动轨迹，进一步用于识别和分析患者的异常步态。在此基础之上，搭建基于云的远程智能医疗交互服务，为更多医生和患者提供远程医疗监护解决方案，解决患者和医生时间、空间、数量等分布不均衡的矛盾。在糖尿病患者血糖闭环控制方面，智能人工胰腺控制器可以动态检测和分析人体的葡萄糖水平，结合佩戴者的饮食情况，自主智能地注射适量胰岛素，帮助患者将血糖浓度稳定地控制在安全范围内。除此之外，还有其他智能可穿戴产品能够帮助提高使用者的生活质量，为人们的生活提供便利。

刘皓，天津工业大学教授，主要研究方向为织物传感器、柔性发电和储能器件、织物/纤维电子器件、柔性智能可穿戴技术、以及新型检测方法与仪器。在SCI收录期刊上发表学术论文80余篇，获得授权发明专利11项，主持国家重点研发课题子项目、国家自然科学基金面上项目、天津市自然科学基金面上项目等各类项目20余项，获得2019年度“纺织之光”奖教金，获评2021年度十佳“新纤人”，获评2023年第七届感动工大人物。

柔性传感器与智能可穿戴纺织品

报告首先介绍了智能可穿戴和智能服装的背景和智能服装的关键技术，随后介绍了团队在仿生柔性传感器、纤维汗液传感器、生物电干电极、织物基超声血压监测传感器、心电监测服、脑电监测和电刺激电子纺织品等方面的研究成果。刘皓团队基于自主研发多孔阳极氧化铝（AAO）模板制备设备，开发了孔径在50nm-1000nm的AAO模板，并应用原位聚合和旋涂法制备了高精度互锁传感器和温度、压力和湿度三重信号感知多功能传感器，研究了三重信号解耦的模型和算法；利用AAO模板制备的多孔中空管和吸湿快干纤维研制了具有更高响应速度和更稳定的汗液监测传感器；利用AAO制备的规整纳米聚苯胺薄膜研制了超薄生物电干电极；团队还开发了叠层模板法工艺，并应用该方法制备微针倒钩结构（仿苍耳子）的表面生物电干电极，该电极具有更高的表面摩擦系数和更好的抗毛发干扰能力；采用混合刺绣方法制备了不同种类的织物基生物电干电极，该电极具有更好的耐腐蚀性；采用模板法和3D打印方法制备了不同类型的微柱结构电极；利用高机电转换效能的压电片与织物集成制备了能够连续监测血压的柔性超声阵列传感器。团队将传感器和电极与服装、脑电帽、电刺激腕带、电刺激护膝等结合，制备了不同类型的智能纺织品，并且应用到潜水员、飞行员、航天员、卒中病人的生理参数监测和康复训练中。

胡吉永，东华大学纺织学院，教授，博导。长期从事先进纺织制品结构设计、成形原理和应用技术研究。先后承担国家、上海市自然科学基金、科技部“十三五”国家重点研发、军科委173计划等项目，荣获纺织工业联合会科技进步奖一等奖和教学改革成果奖特等奖等、“纺织之光”教师奖（2020年），入选教育部课程思政教学名师及团队（2021年）。担任《丝绸》等期刊编委、Polymers客座编辑等。发表论文200余篇，授权国家发明专利50余项，承担1门国家一流课程和2门上海市一流本科课程建设，主持编写“十四五”、“十三五”部委级规划教材3部和“十二五”国家重点出版规划项目高性能纤维丛书分册1部。

基于射频技术的无线无源多功能传感标签纱

可穿戴技术的进一步发展离不开柔性传感器件，特别是无线无源柔性传感器。射频传感技术是满足这一需求的新兴技术，已有研究开发了几种纺织基柔性二维超高频或一维NFC传感标签，但在穿戴应用中存在诸多局限性，诸如感测距离近、尺寸大。我们以超高频RFID标签为基础，采用法相模螺旋偶极子天线，应用阻抗失配原理开发了一种超高频RFID多模态传感标签纱，克服了已有UHF RFID柔性传感标签的尺寸大、穿戴有感的应用局限。同时，应用辐射等效原理，构建了传感标签纱的简化集参电路模型，阐明了螺旋偶极子天线结构参数对辐射性能的影响模式，建立了关键辐射参数与天线螺旋结构参数之间的解析函数关系，为确定多模态传感标签纱的传感关系奠定了理论基础。最后，从简化电路模型的集参元件入手，制备传感标签纱原型，演示了温度传感标签纱、弯曲程度传感纱、拉伸应变传感纱的工作原理和应用实例。未来将进一步开发兼容微电子行业和纺织行业加工技术的柔性超高频RFID传感标签纱制备工艺，突破适应特殊应用场景的关键技术。

李铁，博士，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员，中国科学技术大学博士生导师，国家级青年人才项目获得者；主要从事纳米功能材料合成、柔性触觉传感器及微系统、及柔性电子失效分析方面研究，目前以第一/通讯作者发表学术论文近40篇，包括Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、The Innovation、InfoMat、Research、Acc. Chem. Res.、npj Flex. Electron.、Adv. Sci.、Small等，他引超1200余次、且5篇入选ESI高被引论文（4篇200余次、单篇最高400余次）；以第一作者出版中/英文专著章节2篇、授权中国专利8项、申请10余项；以负责人承担国家自然科学基金、创新高科技、国家重点研发计划、中国科学院及省市科研课题20项（总经费1500余万）；获得了国家青年拔尖人才（2023年）、江西省杰青（2022年）、江苏省“333高层次人才培养工程”（2022年）、中国科学院青促会会员（2020年）、苏州市重点产业技术创新青年人才（2021年）等人才项目与奖励荣誉；曾任《分析化学》青年编委，中国科学院青促会南京分会副会长、化材分会理事等；近五年应邀在纳米科技、柔性电子学、智能传感技术等学术会议作邀请报告10余次，并多次担任会议组织委员等；培养研究生10余名。

柔性智能可穿戴感知器件及微系统

柔性电子技术是21世纪重要变革性科学技术，将有望广泛应用于智能装备、航空航天、脑机接口等重要战略与全民健康领域。其中，柔性微纳传感器及其微系统是实现下一代智能人形机器人、人机融合、柔性脑机接口的核心关键器件之一。报告从可穿戴健康诊疗和生命体征监测两个典型应用场景出发，分别从可穿戴触觉感知、表皮生化传感、可植入式凝胶电极三个方面，介绍了可穿戴、可贴附、可植入三种类型柔性微纳传感器及微系统在高性能化所涉及的创新设计思路、所解决关键问题等方面基础研究成果；报告中还以智慧医疗、药物评价新方法、智慧体育和智能汽车为典型案例，介绍了柔性传感器研究成果的实际应用性能。