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近日，色直播-国产直播 柔性电子器件与智造研究所在《Advanced Materials》上发表题为“A Flexible Wireless Passive Platform for Decoupled Electrolyte and Temperature Sensing Toward Heat-Stress Assessment”的学术论文。论文提出了一种面向热应激评估的柔性无线无源双模传感平台，在单一LC谐振架构中实现了汗液电解质/汗液量与皮肤温度的同步、解耦监测，并在剧烈运动条件下的实时生理监测中展示了良好的应用潜力。色直播-国产直播 、中国中医科色直播 、澳门科技大学等单位参与完成该工作。色直播-国产直播 为该论文的第一完成单位，色直播-国产直播 史迎利副研究员、袁祖庆副教授、沈国震教授与澳门科技大学刘一明助理教授为共同通讯作者，色直播-国产直播 博士色直播王亦萱、硕士色直播温亚坤、硕士色直播孙浩与中国中医科色直播 王心意主治医师为共同第一作者。

高温暴露、剧烈运动和军事训练等场景中，人体产热与散热平衡容易被打破，进而引发体温升高、大量出汗、脱水和电解质失衡，严重时可发展为热应激甚至热射病。传统热应激监测方法往往依赖有线连接、刚性电路或电池供能，不仅增加佩戴负担，也容易在高运动、强出汗环境下产生信号漂移和维护问题。同时，温度和汗液信号在生理过程中相互耦合，单一参数难以准确反映个体热负荷和水盐代谢状态。因此，如何在轻量化、无电池、运动友好的可穿戴平台中实现温度与汗液信息的同步获取和清晰解耦，是热应激监测领域亟待解决的关键问题。

针对上述挑战，团队创新构建了基于近场电磁耦合的柔性无线无源LC双模传感平台。集成了汗液响应电化学单元、复合热敏电阻单元、绝缘封装层以及蛇形电感线圈，可通过外部读出线圈无线获取S11频域响应，无需片上电池、刚性芯片和有线连接。研究进一步提出“频率–幅值”正交解码策略：汗液润湿引起的介电环境和界面极化变化主要表现为谐振频率偏移，而温度诱导的电阻损耗变化主要调制反射系数幅值，从而在同一谐振谱中实现汗液与温度信息的解耦读取。器件表现出0.1 μL的汗液检测限、0–60 μL的宽汗液检测范围，并在温度扩展测试中保持稳定可预测的传感特性；同时，蛇形线圈结构有效抑制弯曲和拉伸引起的电磁漂移，保证了动态佩戴场景下的无线读出稳定性。

更进一步，论文构建了等效电路模型与解耦模型，从物理机制层面阐明了汗液主导频率变化、温度主导幅值变化的信号分离规律，通过仿真与实验结果的一致性验证了模型可靠性。在此基础上，引入机器学习辅助的全谱解码方法，利用一维卷积神经网络提取S11曲线中的频移、幅值、带宽和谱形变化等高维特征，实现了对25种“汗液量–温度”联合状态的高准确识别，识别率接近 99%。在真实运动场景验证中，该柔性贴片可贴附于额头/颞部区域，连续监测运动前、初始出汗、大量出汗和恢复等不同阶段的生理变化，成功捕捉汗液积累、温度升高及运动后恢复趋势。

该研究通过柔性材料设计、无线无源LC谐振架构、频率–幅值正交编码机制和智能谱图解码算法的协同创新，实现了汗液电解质/汗液量与皮肤温度的同步、解耦和实时监测。该平台具有轻量化、免维护、抗运动干扰和适用于强出汗环境等优势，为军事训练、竞技体育、高温作业和个体化健康管理中的热应激预警提供了新的技术路径，也为下一代柔性无线无源生理监测系统的发展提供了重要参考。

论文详情：Yixuan Wang, Yakun Wen, Xinyi Wang, Hao Sun, Haihang Feng, Zhichao Ma, Yanlong Li, Mingyi Chen, Di Chen, Yingli Shi,* Yiming Liu,* Zuqing Yuan,* and Guozhen Shen,* A Flexible Wireless Passive Platform for Decoupled Electrolyte and Temperature Sensing Toward Heat-Stress Assessment. Advanced Materials,2026, e73620.

论文链接：//doi.org/10.1002/adma.73620.