【上海招商】上海高研院突破生物医用材料技术为可穿戴传感开辟新路径-上海产业园区

【上海招商】上海高研院突破生物医用材料技术为可穿戴传感开辟新路径

新材料

所属地区：上海发布日期：2025年07月30日

中国科学院上海高等研究院在生物医用材料领域取得重要研究进展，其研发的基于碳材料的3D打印柔性触觉传感器件为电子皮肤技术提供了创新解决方案。该成果不仅为健康监测、智能机器人等产业带来突破性应用前景，也为上海市招商引资吸引高端生物医用材料项目提供了技术支撑。研究团队通过仿生设计与材料创新，成功实现了对物体表面微观形貌的高精度识别，相关成果发表于国际权威期刊《美国化学会·应用材料与界面》。
一、电子皮肤技术引领柔性传感革新
电子皮肤是一种通过电学信号模拟人体皮肤感知功能的新型器件，在医疗康复、人机交互等领域具有战略意义。上海高等研究院团队受人体皮肤多层级结构启发，创新性地将石墨烯与聚二甲基硅氧烷微球复合，开发出具有指纹状微结构的传感材料。这种设计使器件能同步检测压力与摩擦力，突破了传统传感器单一响应的技术瓶颈。研究证实，该器件可区分微米级表面粗糙度差异，为机器人精细化操作提供了关键技术支持。
二、3D打印工艺实现器件高效定制化
团队提出的石墨烯-聚二甲基硅氧烷微球油墨3D打印技术，解决了柔性电子器件批量化制备难题。该方法通过调控微球粒径分布和油墨流变性能，实现了高分辨率复杂结构的打印成型。与光刻、转印等传统工艺相比，该技术具有成本低、设计自由度高的优势，特别适用于可穿戴设备的个性化制造。相关工艺参数已通过中国科学院科技论文预发布平台公开，为行业技术升级提供了重要参考。
三、多模态传感拓展医疗应用场景
该电子皮肤不仅能识别物体硬度与形貌，还可通过信号算法分离温度、湿度等干扰因素。实验显示，器件在50%拉伸形变下仍保持稳定性能，满足人体关节活动监测需求。上海市自然科学基金评审专家指出，这项技术为糖尿病足溃疡预警、假肢触觉反馈等医疗应用提供了新可能。目前，研究团队正与上海交通大学医学院附属瑞金医院合作开展临床转化研究。
四、产学研协同推动成果转化
上海高等研究院已就该技术申请发明专利3项，并与张江科学城多家企业建立联合实验室。上海市科委将该项目纳入"生物医用材料重点专项"，支持其开展中试生产。分析表明，该成果有望带动长三角地区形成从材料合成到终端产品的柔性电子产业链。国际材料研究学会在年度报告中评价，此项研究标志着中国在智能传感材料领域已进入国际第一梯队。

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