传感器技术突破传统限制，实现多场景安全应用。该研究通过创新材料设计和全印刷工艺，解决了现有传感器分辨率低、安全性差的痛点，为智能家居提供了全新交互方案。
智能速览
全印刷工艺制备，成本大幅降低且可定制化
光电双模态传感，检测精度达200微米级
机器学习加持，身份识别准确率98.5%
2000次循环后性能无衰减，耐用性出色
可拓展至医疗监测、智能终端等多领域
精华内容
这项研究通过全印刷工艺集成电容式与机械发光传感器，实现了应力大小与分布的精准检测，结合机器学习算法大幅提升识别安全性。
创新制备工艺
采用对称多层结构设计，核心为3D打印的ZnS:Mn²⁺机械发光阵列，兼具发光传感与电容介电层功能。上下层为丝网印刷的银纳米线透明电极，通过丝网印刷、刮涂与3D打印一体化工艺制备。
ZnS:Mn²⁺机械发光墨水经辊压分散处理后，印刷分辨率达到100微米，为当前ML材料3D打印最高水平。银纳米线电极经4层印刷加辊压优化后，透光率达76.5%，方阻均匀性显著提升。
性能数据突破
电容模式下，10000次循环测试信号波动仅±0.3%，响应/恢复时间为36/188毫秒。在20-80℃温度和20%-90%湿度变化下，电容输出波动低于3%。
机械发光模式表现更为出色，应力检测阈值低至0.01 MPa，空间分辨率达200微米。应变在0%-250%范围内变化时，反射波长蓝移133.7纳米，颜色从红渐变至蓝紫。传感器断裂伸长率超过450%，经2000次发光循环和10000次压缩循环后，光学与电学性能无显著衰减。
安全识别方案
结合支持向量机算法，对4种特征应力分布的识别准确率达到98.5%。通过电容值范围与发光形状双信号匹配，有效提升了交互安全性。
在智能门禁系统应用中，利用人体足迹或鞋印的独特应力分布与体重对应的电容值范围作为身份标识，可精准区分不同用户及入侵者，解决了单一特征识别的安全隐患。
多设备控制
通过设置4种发光形状按钮与4档电容值范围，实现了16种光电信号组合输出。这种设计可以精准控制16台家用电器的开关状态，经过80次控制测试，仅出现1次无效操作。
传感器生物相容性良好，未来可进一步拓展至医疗监测、智能终端等领域，展现出广谱应用价值。
这项研究为智能家居提供了安全、精准的交互方案，全印刷工艺大幅降低了规模化生产成本。未来优化方向包括提升环境抗干扰能力、开发更灵敏的机械发光材料，有望在智能终端、智能制造等领域实现更大突破。
