2月18日，短跑名將蘇炳添再次發(fā)表論文，發(fā)表期刊是頂級期刊《細(xì)胞》（Cell）的子刊《細(xì)胞報(bào)告物理科學(xué)》（Cell Reports Physical Science），影響因子7.3論文。
蘇炳添以共同通訊作者身份，發(fā)表了這篇綜述論文：Multidimensional Signal Decoding via Anisotropic Hydrogels for Motion Monitoring（通過各向異性水凝膠的多維信號解碼實(shí)現(xiàn)運(yùn)動監(jiān)測）論文。
讀下來，每個字都認(rèn)識，但根本弄不懂什么意思？下面用論文里的10張圖，帶你看懂這種“智能貼片”論文。
論文到底寫了些啥論文？
這篇論文，主要介紹了這種貼片的最新進(jìn)展、合成方法，討論了它的應(yīng)用和未來發(fā)展方向論文。
為什么“亞洲飛人”蘇炳添跨界參與這項(xiàng)技術(shù)的研究呢？原因也許在于百米賽道上，勝負(fù)往往取決于肌肉發(fā)力、關(guān)節(jié)角度的微小方向差異，傳統(tǒng)的攝像機(jī)和硬質(zhì)傳感器難以捕捉到這些信息論文。
而這項(xiàng)技術(shù)，有希望為頂尖運(yùn)動員提供更精確的監(jiān)測，同時也有潛力為普通人糾正健身或打球的姿勢、監(jiān)測心率呼吸、做好術(shù)后康復(fù)等論文。
方向感是怎么來的論文？向肌肉拜師學(xué)藝
有了方向感，這項(xiàng)技術(shù)具備了更多潛能論文。這張圖片是整篇論文的“導(dǎo)航儀”，內(nèi)層圓環(huán)表示電學(xué)與機(jī)械多性能協(xié)同；中間圓環(huán)是技術(shù)能捕捉到的信號，如肌電圖、心電圖、關(guān)節(jié)運(yùn)動；外層圓環(huán)展示技術(shù)的應(yīng)用方向：運(yùn)動監(jiān)測場景、關(guān)節(jié)運(yùn)動分析和微生理信號捕捉。
實(shí)現(xiàn)這些功能論文，科學(xué)家們花了20年時間
從2004年到2025年，科學(xué)家們花了20年時間，逐漸改善水凝膠特性論文。早期，水凝膠結(jié)構(gòu)簡單，之后出現(xiàn)層狀、多孔、帶有碳納米管的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以及3D打印的壓電離子凝膠，實(shí)現(xiàn)了感知方向、導(dǎo)電等功能。
排列能有多整齊論文？眼見為實(shí)
曾經(jīng)，沒有方向性的水凝膠內(nèi)部一團(tuán)亂麻（圖A左下）論文。技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，即使用電子顯微鏡在微米級別下（頭發(fā)絲的幾十分之一）觀察，各向異性水凝膠仍然排列整齊（圖A上、圖B、圖C）。這種微觀結(jié)構(gòu)上的規(guī)律排列，賦予了水凝膠準(zhǔn)確的“方向感”。
水凝膠分子是怎么被“梳”整齊的論文？
由于分子排列整齊，貼片有了辨別方向的能力論文。圖A展示，當(dāng)手腕做彎曲、側(cè)偏和旋轉(zhuǎn)時，貼在手腕上的傳感器辨別出了動作的區(qū)別，可以看到記錄下的信號波形完全不同。這意味著，傳感器明確知道你在往哪個方向動。
如果你把它貼在膝蓋上，它不僅能知道你彎曲了膝蓋，還能知道有沒有發(fā)生危險的側(cè)向扭曲論文。對于經(jīng)常跑步或打球的人來說，這也許能成為一個貼身的警示護(hù)具，在損傷發(fā)生前發(fā)出提醒。
這種技術(shù)還有望應(yīng)用在機(jī)器人上，反饋肘、腕、手指等關(guān)節(jié)的動作（圖D）論文。
極其敏感論文，蚊子落在皮膚上它都能察覺到
具有方向感的同時，貼片的敏感度也很高論文。把這種水凝膠貼在肘部、手腕、手指、喉嚨、頸部、腿部等部位，只要你輕輕活動，水凝膠就可以捕捉到你的動作。
比如，采用模板法制備的 PAM/(Ca-Alg) 雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，檢測敏感至0.03%應(yīng)變論文。這大概相當(dāng)于一只蚊子落在你皮膚上引起的微小形變，它都能立刻察覺到。
記錄下這些平時注意不到的微小活動，可以更精確地監(jiān)測身體活動，也許還將幫助監(jiān)測心跳、呼吸、吞咽等等論文。如果胸口粘個貼片就能測心跳，可比去醫(yī)院連一堆設(shè)備方便多了。
超能力展示論文：可拉伸、粘得牢、不粘灰
圖B“導(dǎo)電膠”加入了碳納米管，增強(qiáng)了特定方向上的導(dǎo)電性論文。還有能同時測拉伸、溫度和濕度的“多模態(tài)膠”（圖C）和拉伸時會變色的“變色膠”（圖D）。
AI 加持的私人教練、康復(fù)醫(yī)生
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