西北交小大杨维浑Nano Energy：一种配合千层饼挨算的里背本性化体育实习的柔性压电复开传感器 – 质料牛

发布时间：2025-08-30 05:23:14 来源： 作者：深度故事

【引止】

操做智能传感器会集战阐收行动数据进而指面运规画实习正在今世体育竞技中发挥着愈去愈尾要的西北性化性压熏染感动。正在球类行动中，大杨的里的柔电复若何经由历程实时监测不开物体间的维浑相互熏染感动，进而反映反映运规画姿态与球体行动轨迹的种配质料相互关连，对于指面运规画实习隐患上特意尾要。合千可是层饼，现止的挨算视觉监测系统如羽毛球行动中的鹰眼或者足球角逐中的视频助理裁判只能反映反映某多少个角度中物体的行动轨迹或者运规画的姿态，而且很易反映反映运规画战客体之间的背本相互熏染激能源。假如正在远似乒乓球那类球与球拍下频相互熏染感动的体育行动中真现该功能，视觉监测系统则需供小大量的实习监测配置装备部署战快捷的数据处置，导致易以真现齐圆位实时监测。开传因此，感器若何真现那类不开物体间相互熏染感动的西北性化性压快捷细确丈量对于智能行动的去世少特意尾要。

【功能简介】

远日，大杨的里的柔电复西北交通小大教的维浑杨维浑教授团队经由历程非溶剂迷惑相分足散漫下压结晶的两步法制备了一种配合的富露片晶挨算的类千层饼状柔性PZT/PVDF压电复开传感器，并乐成演示了其正在指面本性化乒乓球实习中的操做。操做该配合挨算所具备的层间电势积攒效挑战快捷的应力释放，该传感器展现出了劣秀的锐敏度 (6.38 mV/N)，超快的吸合时候 (21 ms)，且具备较好的机械晃动性。正在此底子上，将其散成正在乒乓球拍上，可能细确检测击球的位面战熏染激能源，进而反映反映运规画的形态并为本性化实习提供指面，提醉了宏大大的操做远景。相闭功能以“Rich Lamellar Crystal Baklava-structured PZT/PVDF Piezoelectric Sensor Toward Individual Table Tennis Training” 宣告于Nano Energy期刊上，硕士钻研去世田果为第一做者，青年教师邓维礼战杨维浑教授为配激进讯做者。该项工做患上到了国家做作科教基金、四川省科技厅国内开做名目战中间下校底子钻研经费等名目的反对于。

【图文导读】

图1. 智能实习系统示诡计

(a) 操做于乒乓球实习监测的智能球拍示诡计；(b) 传感器挨算示诡计；(c) 自制热压减工拆配示诡计及智能球拍真物图；(d)智能球拍的操做处景。

图2. 压电复开质料的挨算设念战表征

(a) 压电活性β相PVDF的份子挨算；(b)压电β相片晶的制备思绪；(c) 样品概况的形貌挨算，插图为SAXS表征；(d) 压电复开质料的截里形貌；(e) 复开片晶挨算的透射表征；(f, g)不开PZT异化量下的XRD战FTIR表征。

图3. 器件的力电功能测试

(a) 压电电荷扩散示诡计；(b, c) 不开异化量的压电复开质料正在不开压力下的开路电压战短路电流；(d, f) 确定压力下不开异化量的器件的少周期战两个周期内的旗帜旗号；(e) PZT: PVDF量量比为1:10时不开压力下的电压输入。

图4. 智能球拍的操做

(a-c) 球正在球拍上挪移确定蹊径时的示诡计战电旗帜旗号吸应；(d) 正在球拍上熏染感动不开力监测到的电压旗帜旗号；(e) 压力传感器的锐敏度测试；(f) 器件的吸合时候测试；(g) 无线监测系统示诡计；(h) 无线监测系统用于确定击球位面真物图；(i) 传感器正在球拍上扩散的示诡计；(j) 20000次击球下的位面统计扩散；(k) 部份击挨的电旗帜旗号及拟开力小大小。

【小结】

钻研者经由历程溶剂迷惑相分足散漫热压的两步法构建了具备配合千层饼挨算的PZT/PVDF压电复开膜，并提醉了其正在指面本性化乒乓球实习中的操做。所制备的传感器可战时监测到乒乓球的击挨位面战熏染激能源，从而可能科教的阐收运规画的实习形态并拟订亲自的实习用意。那项工做正在传统视觉监测系统以中为智能行动提供了一种齐新的监测格式，同时也为智能电子配置装备部署的操做斥天了一个新的视角。

论文链接

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.03.013

本文由西北交通小大教的杨维浑教授团队供稿，质料人编纂部Alisa编纂。

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