从功能的具体情况看 ， 3D 配置的可拉伸微带天线与 2D 相比具备天然的优势 。
第一 ， 可拉伸性能 。 朱佳解释道：“相对于 2D 天线 ， 预应变 10% 形成的 3D 可拉伸天线的拉伸极限从 10% 提高到 20% 。 并可通过施加更大的预应变进一步提高柔性可拉伸天线拉伸性能 ， 以满足人体运动过程产生的大变形 。 ”
第二 ， 应变不敏感特性 。 2D 可拉伸天线在拉伸过程中谐振频率会发生红移 ， 导致“谐振失调” ， 而 3D 天线则可以在更大拉伸范围内保持相对稳定的谐振频率 ， 以实现力学加载下稳定的无线通讯和能量收集性能 。
第三 ， 峰值增益 。 通过引入非对称的 3D 结构配置获得了更高的峰值增益 ， 从而有助于更长的无线通信距离和更高的射频能量收集效率 。

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图丨可拉伸对称或非对称双拱形微带天线（来源：Nano Energy）
“这可以促使我们通过这种天线实现环境射频能量耦合 ， 形成自供能类皮肤柔性传感系统 ， 从而监测人体的生理健康状态与运动状况 。 ”该论文共同第一作者、中国科学院苏州生物医学工程技术研究所与宾夕法尼亚州立大学联合培养博士生张森浩说 。
如何兼顾柔性微带天线在力学加载下工作频率的稳定性和较高的峰值增益是该研究中的最大挑战 。 通过一系列尝试 ， 该团队发现 ， 这两个性质存在一定耦合 ， 且都和天线的结构密切相关 。
张森浩表示 ， “我们发现在保证柔性天线整体结构设计的前提下 ， 通过改变力学自组装的黏附位点对 3D 结构进行优化 ， 是提高柔性微带天线的辐射方向性的简单且有效方法 。 ”
总的来说 ， 该团队通过对力学自组装 3D 结构进行优化 ， 保证了天线在应变加载下具有相对稳定的工作频段 ， 同时 ， 提高了其辐射方向性和在人体上的微波辐射性能 ， 实现了更高效的环境射频能量收集 。 利用集成自设计的柔性整流系统 ， 他们实现了类皮肤柔性射频自供能传感系统 ， 针对人体健康与运动信息进行了实时监测 。
适用于主动健康与老龄化应对场景 ， 并积极推进技术尽快落地

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程寰宇团队的研究方向为机械设计和仿生电子产品的制造 ， 并应用于机器人、生物医学和能源领域 。 程寰宇认为 ， 随着 5G 的普及和物联网技术的发展 ， 利用射频实现传感器的自供能 ， 将拥有更大的发挥空间 。
该团队重点关注主动健康与老龄化应对场景的需求 ， 如何实现环境射频能量捕获去实现类皮肤柔性传感器的自供能 ， 以连续、动态地获取人体健康信息 。

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图丨射频能量收集演示通过集成的可拉伸整流天线（来源：Nano Energy）
这项技术利用环境射频进行能量捕获 ， 相对于其他能量捕获技术更加适用在养老监护场景 ， 可适应老年人运动量少、长期室内活动等特征 。 因此 ， 该团队正在积极推动基于射频的自供能类皮肤柔性传感器应用至人机交互、人群健康监测 ， 尤其是老年监护 ， 运动监护 。
并且 ， 该团队正在重点推动这项技术在老年健康监护领域的落地 。 “我们将通过更严格的电磁安全、生物安全等专业认证 。 并且 ， 还将进一步兼容更多传感器 ， 以满足更多监测指标的需求 。 ”论文共同通讯作者、中科院苏州医工所康复工程技术学科带头人杨洪波研究员说 。