近日,我系杨云副教授、薛淑萍副教授、化工与材料工程系蔡婷婷副教授所属的智能感知与控制团队在期刊《Advanced Sustainable Systems》上发表了题为“Fully Discarded Cigarette Pack-Based Flexible Triboelectric Sensor for Human Motion Monitoring, Posture Recognition, and Human-Computer Interaction”的研究论文。

烟草产品废弃物的处理已成为一个紧迫的环境问题。摩擦纳米发电机(TENG)因其能够利用多种材料进行传感和能量收集,为废弃香烟包装的资源化利用带来了可能性。然而,已报道的基于废弃物的TENG存在废弃物利用率低、制造成本高等问题。为了应对这一挑战,提出了一种完全基于废弃香烟包装盒的柔性摩擦电传感器。该传感器原材料仅为烟草包装的主要废弃物,制备工艺简单,兼具环保与经济优势。该传感器对力具有的变化具有良好的灵敏度和稳定性。在人体运动监测、坐姿模式识别、人机交互等应用方面,该传感器表现出色。它能有效感知关节运动和多种动作产生的足底压力变化;结合线性支持向量机实现了对4种常见的坐姿模式识别准确识别,准确率达99.5%;基于该传感器集成了可穿戴遥控系统,实现了救援小车的远程交互。本研究为废弃香烟包装的高值化利用提供了新的解决方案,在智慧体育、智能家居、灾害救援等多领域具有广阔应用前景。

我系为第一署名单位和通讯单位。我系安全工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程专业本科生王子丹、贾磊、马超、张潇洋、王子恒同学为该项工作的器件制造、测试、人机交互等方面做出了贡献。该工作得到山西省基础研究计划(202303021212285、202303021212284、202303021211195)、吕梁市引进高层次科技人才重点研发项目(2024RC25、2023RC17)和学校学术骨干经费等的大力资助。
文章链接:https://doi.org/10.1002/adsu.202500409