# NUS發表《Nature Sensors》！柔性貼膚水凝膠傳感器新突破！

URL: https://www.shicheng.news/zh-hant/v/9EjEa
Published: 2026-03-31
Source: 獅城新聞

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！

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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！

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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**

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來源：Nature Sensors

**圖2：介水凝膠平台對機械偽影的緩解作用**

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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**！

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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**！

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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**！」

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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**！

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