新加坡國立大學（NUS）設計與工程學院電子與計算機工程系何錦韋教授（Prof Ho Ghim Wei）帶領團隊，研發出一款柔性貼膚水凝膠傳感器！
結合AI信號處理技術，該設備可在日常活動中實現臨床級心率與血壓追蹤，為不間斷心理健康狀態監測鋪平道路！相關成果已於2026年3月24日發表在《Nature Sensors》期刊！
來源：Nature Sensors
課題組核心介紹
何錦韋教授團隊由電子與計算機工程系的科研骨幹組成，核心成員包括：
何錦韋教授（Prof Ho Ghim Wei）：課題負責人，長期致力於柔性電子與生物傳感技術研究。
Dr Tian Guo：論文第一作者，研究研究員，主導傳感器噪聲抑制與系統集成工作。
團隊成員還包括Dr Pan Xinglong、Dr Li Zhiwei等，共同參與材料開發、算法設計與應用驗證。
該團隊深耕傳感技術領域四年，最終確立元水凝膠概念，並完成從實驗室原型到可穿戴系統的完整驗證！
何錦韋教授（左三）和她的團隊——（左起）Dr Pan Xinglong, Dr Tian Guo, and Dr Li Zhiwei——開發了一種水凝膠傳感器系統，能夠無縫、實時地監測心理健康狀況。
來源：NUS
論文核心數據與成果發表
圖1：疲勞特徵分析的MAP概述
來源：Nature Sensors
圖2：介水凝膠平台對機械偽影的緩解作用
來源：Nature Sensors
技術突破：從源頭過濾運動噪聲
傳統可穿戴設備在運動時易受肌肉活動、身體移動等噪聲干擾，信號質量大幅下降！
NUS團隊研發的元水凝膠偽影抑制平台（MAP），在傳感器 - 身體介面層面解決噪聲問題！納米粒子在水凝膠中自組裝成周期性條帶，像隔音棉一樣散射並吸收機械振動，阻斷目標頻段內的運動噪聲！
同時，生物相容性甘油 - 水電解質調控離子傳輸速度，允許30Hz以下低頻心臟信號通過，抑制高頻肌肉電噪聲！再通過機器學習去噪算法清除剩餘無規則噪聲，完整保留關鍵生理特徵！
該平台柔軟貼合生物組織，透氣且耐用！在日常活動中，心電圖（ECG）信噪比提升至37.36dB，峰值檢測準確率從52%提升至93%，血壓偏差低至3mmHg，達到ISO臨床級標準！
在人工智慧的支持下，柔軟的皮膚狀水凝膠傳感器表現出卓越的性能，尤其是在運動過程中，降低信號噪聲至關重要。
來源：NUS
精準識別：92% 準確率解碼疲勞狀態
疲勞會干擾自主神經系統，在心率變異性、血壓模式和ECG波形中留下可測量痕跡！
NUS團隊將MAP系統與無線傳輸模塊整合，製成可穿戴設備，在多天模擬駕駛等疲勞誘導任務中持續監測參與者！
基於水凝膠傳感器採集的高質量心血管數據，深度學習系統以92%的準確率識別疲勞等級，遠高於未使用MAP時的64%！同時，系統滿足ISO 81060-2血壓監測金標準要求！
除疲勞追蹤外，MAP還能抑制心音、呼吸音、語音、腦電波和眼動記錄等多種生物信號偽影，展現出更廣泛的神經生理與心理健康監測潛力！
新的水凝膠傳感器系統以92%的準確率對疲勞進行分類，從而能夠對現實世界中的心理健康進行客觀、持續的監測。
來源：NUS
研發歷程與未來展望
該項目歷時約四年：前四年奠定傳感技術基礎，兩年半前確立元水凝膠概念，耗時一年設計製造平台，再用一年完成系統集成與應用驗證！
何錦韋教授表示：「我們希望與心理健康醫師緊密合作，明確真實場景中最相關的生理數據類型及臨床所需精度，建立數據與病理狀態的有意義關聯！」
何錦韋教授（左三）和她的團隊——（左起）Dr Pan Xinglong、Dr Tian Guo、and Dr Li Zhiwei——開發了一種水凝膠傳感器系統，能夠無縫、實時地監測心理健康狀況。
來源：NUS
在產業層面，團隊正尋求合作夥伴優化製造策略，將實驗室級技術推向實用化產品！目前材料合成與系統製造仍以實驗室流程為主，未來將提升設備一致性與可擴展性！
