近日，我校葉超超博士與東北大學先進陶瓷研究院簽訂課題為“高性能陶瓷導電材料研究及制備”的橫向項目。該研究采用不同燒結方式制備出高性能導電陶瓷材料，并對其微觀組織、力學性能、Weibull分布、殘余應力及導電性進行了系統的研究。為后續導電陶瓷材料在工程材料上的應用提供了理論基礎。

隨著科技的進步，智能穿戴產品（如智能手表）消費越來越大眾化，如同手機一樣，幾乎每個人都有一臺或更多。智能手表不僅具有普通手表和部分手機功能，還能監測人們的運動情況、脈搏跳動情況，用于監控人們的健康狀態。5G時代是萬物相聯時代，5G用于智能手表中，可以實時在線將人們的健康狀態上傳到互聯網中，經大數據處理分析，最后服務于大健康產業。大健康大數據產業一個巨大的商業市場，價值超千億，是各個國家新產業布局的競爭焦點。

目前，智能手表仍然普遍使用光波用于脈搏監測，即智能手表主動發光，通過透明玻璃透過人的皮膚和血管接觸到血液流動，然后再反射，經智能手表的接收器采集，最終轉化成心電圖。這種方式屬于主動檢測，不僅消耗較多的電量使智能手表的續航降低，還不能實時在線監測并將數據傳送與5G物聯網中。本產品使用導電陶瓷作為傳感器，導電陶瓷具有優異的導電性能，可以感知到脈搏產生的細微電流變化，將微電流信號轉換成心電圖，借助于5G網絡，實時在線地將人的生命健康狀態傳至大數據處理中心，最后服務于大健康產業。

 項目產品特點、水平和優勢

①導電陶瓷傳感器組件相較于傳統的光波組件擁有顯著的技術迭代優勢，其具有金屬電學特性和陶瓷結構特性于一體的屬性，使監控脈搏的原理發生了全新變化，由傳統的發光—接觸反射—信號接收模式直接轉變為脈搏跳動產生的微電流——導電陶瓷傳感器接收模式。

②導電陶瓷傳感器被動地接受微電流信號，可以節省大量的電能，從而大幅度提高智能手表的續航能力。

③導電陶瓷優異的導電性能，可以感知捕獲人體細微的電流變化，從而具有超高的靈敏度和抗干擾能力。

④導電陶瓷被動的接收信號模式可以連續不斷地檢測脈搏跳動的變化，并將數據通過5G物聯網傳送至大數據處理分析中心，可以實時在線監控人的健康狀態，從而服務于大健康產業。

⑤導電陶瓷傳感器具有更簡單的結構設計，組件較少，具有突出的價格優勢。傳統的光波組件需要玻璃透波，玻璃接觸皮膚易產生油污，不僅降低探測靈敏度和抗干擾能力，還不利于智能手表的美觀設計，且容易劃傷，影響人的穿戴體驗；而導電陶瓷表面鏡面拋光后，具有鏡子一般的發光效果和玉石一樣的潤滑感，不易沾染油污，超高的硬度更不會輕易被劃傷，其優異的耐腐蝕特性，保證穩定不變的導電性能，從而使探測微電流的能力長期不衰減。

本項目負責人為我校講師葉超超，同時該研究得到了東北大學茹紅強教授與加拿大Ryerson大學Chen Daolun院士大力支持。

（機電與車輛工程學院供稿）