简介：

近日，上海大学李忠杰副研究员课题组、上海大学彭艳教授、上海大学张泉教授和新加坡国立大学Chengkuo Lee教授合作，在国际著名期刊《Nano Energy》上发表文章“Flexible magnet/Fe layers-based triboelectric sensors for continuous monitoring of elbow bending with a low minimum sensing angle”。上海大学博士生章钦、李忠杰副教授和李龙教授为该论文共同第一作者，上海大学张泉教授、彭艳教授和新加坡国立大学Chengkuo Lee教授为共同通讯作者。

内容摘要：

针对刚性传感器穿戴舒适性较差、柔性传感器的准确性和稳定性不足的问题，以及复杂人体运动中感知肢体运动的灵敏度、方向和连续性等挑战，本文提出了磁增强TENG策略——通过在TENG中外加柔性磁-铁层，以引入磁预紧力来克服重力影响，实现无机械结构下的紧密接触和稳定滑动，如图1所示。结合定制的信号采集电路和后处理方法，提出了集成侧面滑动式TENG，实现了弯曲角度的稳定识别（最小检测角度为15°，低于大多数的30°最小检测角度）和连续运动传感。通过多任务学习策略将最小检测角度降低至7.5°，识别准确率超过99.00%。最后，展示了人体、机械臂和虚拟模型间的同步连续运动交互以及手肘弯曲状态实时感知。

图1. 磁增强TENG的结构示意图以及实际使用示意图

致谢：

本研究得到了国家自然科学基金（编号：62473246和编号：62225308）以及上海市科学技术委员会（编号：22dz1204300）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.110946