傳感技術為運動健兒應援護航

競技體育是國家體育發展水平的核心競爭力。現代競技體育訓練追求運動成績不斷提高，高水平運動員越來越依賴科學定制的個性化訓練規劃。隨著柔性電子、多功能器件集成、人工智能等技術不斷進步，可以對運動員訓練過程產生的信號進行多角度、多層次采集，運用大數據分析，實時監控運動員的各項生理指標，預測運動員訓練存在的風險，進行合理規避運動損傷，為運動員以及教練團隊提供科學化的訓練方案。

01 什么是傳感技術？

傳感技術是關于從自然信源獲取信息，并對之進行處理（變換）和識別的一門多學科交叉的現代科學與工程技術，它涉及傳感器、信息處理和識別的規劃設計、開發、制/建造、測試、應用及評價改進等活動。

隨著科技的不斷進步，傳感技術也在不斷發展。小型化、智能化、多功能化、高精度化和低功耗化是傳感器技術的重要發展趨勢。這使得傳感器可以應用于更廣泛的領域，比如可穿戴設備、智能器械和醫療設備等。

其中，基于可穿戴式慣性傳感器的人體動作識別在運動康復領域中是研究的熱點，并呈現廣闊的發展前景。慣性傳感器可以采集到人體運動的角速度、線性加速度、姿態等信息，這些運動數據的物理含義明確，冗余度低。如今，多種傳感類設備已廣泛應用于訓練測試、運動監測、技術統計、步態分析、下肢康復訓練等多方面。本次巴黎也成為了傳感技術最新應用的展示舞臺，如中國8K轉播技術中的CMOS圖像傳感器、中國的柔道墊、足球內膽芯片助力裁判判斷等黑科技，運動科學領域正在成為傳感類設備新的增長點。

隨著傳感技術在運動科學領域的應用，一系列針對特定場景和需求的解決方案應運而生。

①可注射超聲凝膠傳感器 華中科技大學

華中科技大學臧劍鋒教授、姜曉兵教授以及新加坡南洋理工大學陳曉東教授團隊攜手合作，研發出一種創新型可注射超聲凝膠傳感器。

這種可注射傳感器是研究團隊采用摩方精密面投影微立體光刻(PμSL)3D打印技術(nanoArch® S140，精度：10 μm)加工模具后，經水凝膠翻模制備而成。該技術基于超凝膠材料變形所引發的超聲波頻移效應，能夠精確地監測顱內各種生理參數，如顱內壓、溫度、pH值以及血液流速等。

②石墨烯微針生物傳感器 深圳大學

深圳大學張學記、許太林、劉輕舟課題組研發了一種基于微針的生物傳感器，它能夠實時監測間質酮和葡萄糖，可用于對保持生酮飲食的人進行主動健康管理。

研究團隊利用摩方精密nanoArch® S140（精度：10 μm）成功制備了微針陣列。這種集成的生物傳感設備有助于促進生酮飲食在肥胖癥、癲癇、糖尿病和阿爾茨海默病等疾病治療中的應用。

③機器人感知系統 南方科技大學

南方科技大學的郭傳飛課題組研發了一種基于柔性滑覺傳感的機器人觸覺感知系統用于紋理識別。

團隊采用摩方精密nanoArch® S130（精度：2μm）3D打印設備，實現了類指紋結構模板和分級微結構模板的高精度打印，并結合倒模技術制備了柔性PDMS人工指紋和具有分級微結構的離子凝膠。這一感知系統有望為機器人提升觸覺能力。

④柔性電容式壓力傳感 復旦大學

復旦大學的武利民課題組研發了一種基于非對稱互鎖梯度模量結構的柔性電容式壓力傳感用于超寬范圍壓力監測。在該傳感器中，非對稱互鎖的結構化電極為監測范圍的拓寬起到了至關重要的作用。

團隊采用摩方精密nanoArch® S130（精度：2μm）3D打印設備，實現了非對稱互鎖穹頂結構模板的高精度打印，并創新性地將非對稱互鎖的結構化電極和梯度模量的概念結合起來。

⑤動脈硬化診斷系統 南方科技大學

南方科技大學的郭傳飛課題組與南方科技大學醫院、深圳技術大學等單位合作，研發了一種基于指尖單點脈搏檢測的動脈硬化診斷系統。

研究者采用摩方精密 2 μm精度的nanoArch® S130設備打印的模具經PDMS翻模澆注離子凝膠制備微結構。該研究成果對動脈硬化進行連續準確監測的可穿戴設備，可以為心血管疾病的預防與治療提供一種有效的解決方案。

展望未來，傳感器技術與5G、人工智能、大數據分析的深度融合預示著一場科技革命。傳感器將在運動員身體監測、運動裝備設計、比賽策略制定、賽事安全保障等領域展現出更大的潛力，推動奧林匹克運動向科技驅動、智慧導向的新紀元邁進。

摩方精密始終致力于提供高精密、高公差控制、高質量、高標準的技術支持與服務。隨著最新發布的復合精度光固化3D打印技術的推出，摩方精密為行業產品創新和迭代提供了一種全新的提能增效解決方案，解決了跨尺度加工難題的同時，加速了原型制造的過程。這項技術的應用，將進一步推動傳感器件向微型化、多功能化和集成化方向發展，為各個領域的技術創新提供強有力的支持。