Nature Electronics 用于解码疲劳水平的眼睑软体磁弹性传感器

疲劳是一种以个体心理或身体机能下降为特征的复杂状态。疲劳可能由多种因素引起，认知过载、长时间的身体活动、睡眠不足、生物节律紊乱和潜在的健康问题等因素所引起。现有评估方法包括自报告问卷、脑电图及摄像头技术，但这些方法通常仅仅局限于实验室环境，从而限制了其广泛适用性。图1：眼睑软体磁弹性传感器的可穿戴疲劳测量系统
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本文报道了一种可贴附于眼睑的软体磁弹性传感器，其能实时捕捉眨眼参数并定量解码疲劳水平。该传感器以自供电方式工作，是由嵌入微磁体的硅橡胶基体构成的磁机械耦合层与图案化在热塑性弹性体薄层上的导电金线圈组成。该设计可将眼动运动转化为高保真电信号。该软体磁弹性传感器具有200 kPa的杨氏模量、530%的拉伸率及0.2 µA kPa−1的压力灵敏度。图2：眼睑软体磁弹性传感器的机械和电气性能表征 眼睑软体磁弹性传感器其薄膜结构能顺应性地共形贴附于人眼眼睑组织上，并在多种眼动过程中保持紧密接触。结合一维卷积神经网络与数据处理技术，该传感器能识别细微眼部运动，
并基于六项眨眼参数以96.4%的准确率对疲劳水平进行分类。该传感器在监测影响眼睑运动神经疾病的神经学、通过跟踪眼睛和眼睑运动增强用户互动的虚拟现实以及监测工作者疲劳的职业环境等众多领域有广泛应用前景。
图3：眼睑软体磁弹性传感器感知能力图4：可穿戴眼睑软体磁弹性传感器的定量疲劳评估文章标题：A soft magnetoelastic sensor to decode levels of fatigue文章链接：https://www.nature.com/articles/s41928-025-01418-x