近日，东北大学体育部微纳智能体育团队在智能体育装备领域取得进展，研究成果以“A multi-sensor coupled supramolecular elastomer empowers intelligent monitoring of human gait and arch health”为题发表在Chemical Engineering Journal上。体育学专业2023级硕士研究生程梓航为第一作者，毛羽鹏特聘研究员为通讯作者，东北大学为第一单位和通讯单位。
微纳智能体育团队致力于体育装备工程领域的深入研究，通过运用TENG传感技术，高效俘获人体运动过程中产生的机械能，实现对人体健康和运动训练状态的精准监测。团队的创新性研究不仅为可穿戴设备的发展提供了多学科交叉融合的新路径，同时致力于推动体育科技领域的持续进步。该项研究开发了一种超分子材料与摩擦纳米发电机（TENG）相结合的运动监测系统，在人体步态与足弓健康监测方面展现出卓越性能。
PGE弹性体的特性和应用
据悉，团队成功制备了一种超分子弹性体（PGE），其自身能作为应变传感器，实现对人体多关节（包括手指、手肘、膝盖、脚踝等）角度变化的精准监测，响应时间为75毫秒，提升了运动监测的实时性和准确性。同时，以PGE作为摩擦层构建的摩擦纳米发电机（PGE-TENG），能够实时捕捉不同的运动行为和六种基本步态，为运动分析提供了全新的数据支持。
集成机器学习的智能化运动监测系统
团队结合机器学习算法，研发了一套智能运动监测系统。该系统能够准确识别人体足弓健康状态和视障人士的行走状态，准确率分别为97.5%和99.6%，为运动康复和辅助行走提供了强有力的技术支撑。这项基于PGE弹性体与TENG的多传感耦合研究实现了对人体运动的高精度实时监测，也为医疗健康监测领域开辟了新的途径，为推动可穿戴设备与物联网技术的融合发展提供了新思路。
