在可穿戴医疗与智能健康领域，“无缝监测”始终是行业追求的核心目标——既要求精准捕捉心率、呼吸、血压等核心生命体征数据，又需摆脱传统刚性传感器的佩戴束缚，实现与人体的自然融合。柔性传感器的出现，以材料科学与微电子技术的跨界融合为支撑，正从根本上破解这一难题，成为连接人体健康与智能监测的核心枢纽。
传统生命体征监测设备依赖刚性传感器，不仅难以贴合人体不规则曲面，更易因人体运动产生信号干扰，且长期佩戴存在明显异物感，无法实现24小时连续监测。柔性传感器凭借材料与结构的双重创新，彻底改变了这一现状。其核心优势源于对敏感材料的精准选型与工艺优化，导电聚合物、金属纳米线、碳纳米管及石墨烯等新型材料，赋予传感器优异的机械柔韧性与电学稳定性，可在弯曲、拉伸甚至扭曲状态下维持稳定的电信号输出。
以石墨烯为例，其单层碳原子结构带来的高导电性与机械强度，使其应变灵敏度系数远超传统金属应变片，能精准捕捉人体细微的生理波动。而在制备工艺上，科研团队的创新突破进一步释放了技术潜力。中国科学院重庆绿色智能技术研究院杨俊团队提出的雾化喷涂构筑微纳力敏增强界面方法，通过低成本、高效可控的工艺实现了MPa级大量程高灵敏度传感器的可控制备，不仅降低了对高端设备的依赖，更解决了传统传感器灵敏度与量程不可兼得的瓶颈，经上万次循环测试后仍能保持稳定性能，迟滞低至3.5%。
结构设计的创新则进一步强化了“无缝贴合”特性。东南大学团队研发的基于拓扑超表面的可穿戴传感器，构建了独特的“生物拓扑生命口袋”，其离散结构确保传感器在折叠、弯曲甚至轻微断裂状态下仍能维持高效信号传输，在30°至150°不同折叠角度下均保持稳定带通特性。这种鲁棒性使其能完美适配人体运动状态，在躺卧、行走、坐姿等多元场景中可靠捕捉生命体征信号，彻底摆脱了运动伪影对监测精度的干扰。
应用落地：重构生命体征监测的场景边界
柔性传感器的技术特性，正推动生命体征监测从“间断采样”向“连续感知”、从“医疗场景”向“日常场景”延伸，形成多元化应用生态。在医疗健康领域，其价值尤为突出——针对全球超10亿慢性病患者的管理需求，柔性传感器可实现无创、长期、精准的健康监测，预计能降低30%的医疗成本。
心血管监测领域的突破极具代表性。西安交通大学开发的皮肤自适应聚焦柔性超声传感器阵列，通过MEMS兼容工艺制备的柔性换能器，可穿透30mm组织实现血压波形、心率、动脉硬度等多参数精准监测，信噪比达30.1dB，为心血管疾病早期预警提供了创新方案。而基于MXene纳米片与多孔聚酯织物的压力传感器，凭借652.1kPa⁻¹的高灵敏度和1Pa的检测阈值，能精确定位桡动脉脉搏信号，结合算法预测血压，其结果与商用血压计高度一致，且多孔织物材质保证了良好的透气性与生物相容性，适合长期穿戴。
在日常健康管理中，柔性传感器正融入服装、配饰等载体，实现“无感监测”。东南大学的BioTopo传感器可嵌入服装作为智能口袋，通过电磁波与人体的相互作用非接触式捕捉呼吸与心跳信号，结合深度学习算法不仅能精准监测生命体征，还能实现人体活动识别与个体身份验证，在不同状态下个体识别准确率均达98%以上。香港大学与南方科技大学联合开发的可穿戴传感器内计算平台，以硬币大小的装置实现生物信号捕获与处理，在手势识别方面预测准确率达90%，展现出“传感+智能”的集成化趋势。
工业与消费电子领域的需求进一步推动技术迭代。在智能工厂中，柔性传感器嵌入生产线实现应力、温度的实时监测与预测性维护，全球工业机器人柔性传感器集成率已超60%；在消费电子领域，折叠屏手机中的柔性触控传感器渗透率达80%，而智能穿戴设备市场的爆发式增长更成为核心驱动力，预计2025年全球智能穿戴设备出货量将超8亿台，柔性传感器渗透率突破70%。
市场前景与挑战：在突破中迈向规模化应用
柔性传感器行业正迎来高速增长期，市场规模持续扩张。数据显示，2024年中国柔性传感器市场规模已突破350亿元人民币，年复合增长率超25%，预计到2029年将超过1000亿元，其中医疗应用领域占比达40%，成为第一大应用场景。全球市场同样保持强劲势头，2024年规模约为50亿美元，2030年有望增至120亿美元，中国市场凭借政策支持与产业优势占据全球30%份额。
政策红利与技术创新形成双重支撑。国家“十四五”规划与智能制造2025计划强化了对柔性电子领域的研发补贴与标准制定，2025年行业预计新增资本投入超200亿元，推动本土企业技术升级。材料科学的持续突破的则为性能优化提供保障，基于纳米材料和有机半导体的新型传感器即将实现商业化量产，能耗可降低60%以上，进一步拓展在移动监测设备中的应用场景。
尽管发展前景广阔，行业仍面临多重挑战。长期稳定性方面，柔性材料在循环拉伸下的疲劳衰减问题尚未完全解决；规模化生产中，纳米材料合成与图案化工艺的复杂度导致成本居高不下，需通过供应链优化实现20%-30%的成本下降；此外，行业标准不统一、生物相容性的长期验证等问题，仍需跨学科协作突破。
结语：从技术突破到健康革命
柔性传感器的崛起，不仅是传感技术从“硬”到“软”的形态革新，更重构了生命体征监测的底层逻辑——它打破了设备与人体的物理边界，实现了健康数据的“无缝捕获”，为个性化医疗、慢性病管理、健康预警提供了精准的数据支撑。随着AI算法与柔性传感技术的深度融合，以及材料工艺的持续迭代，柔性传感器将进一步向智能化、集成化、低成本化发展，真正实现“无感监测、有感服务”的理想状态，让智能健康管理融入生活的每一个角落，开启一场关乎生命质量的技术革命。
