近日，哈爾濱工程大學“特種光纖器件與感測課題組”研究取得新成果，物理與光電工程學院任晶教授完成的“智能無損人工關節(jié)微應變響應近紅外力致發(fā)光技術”研究成果發(fā)表于材料和物理領域國際頂級期刊《先進材料》（Advanced Materials）。課題組負責人張建中教授為共同通訊作者，李文豪為論文第一作者，哈爾濱工程大學為第一單位。

傳統(tǒng)傳感器依賴監(jiān)測電阻、電容等電信號變化檢測機械應力，在復雜三維傳感場景中，冗余的互連與外部設備不僅讓原位應力監(jiān)測流程復雜化，還嚴重限制了實際應用場景。力致發(fā)光是固體材料在拉伸、壓縮、彎曲、摩擦、沖擊等機械力作用下觸發(fā)的發(fā)光現(xiàn)象，基于該特性的功能器件已在自供電傳感器、水下通信、信息安全、工程結(jié)構(gòu)診斷及生物醫(yī)學等領域展現(xiàn)出巨大應用潛力—這類傳感器可借助力致發(fā)光強度與施加應力的線性關系，實現(xiàn)應力與應變的精準定量化測量，且憑借獨特發(fā)光機制、穩(wěn)定物理化學性質(zhì)及優(yōu)異生物相容性，具備出色的重現(xiàn)性、耐久性、小型化、無毒特性，可實現(xiàn)實時應力信息可視化。

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盡管科研人員在高性能力致材料研發(fā)上取得顯著進展，但高性能力致發(fā)光的實現(xiàn)仍面臨多重挑戰(zhàn)，包括發(fā)光強度弱、依賴紫外波長充能、無法檢測低應變信號及缺乏完善的力致發(fā)光理論機制等。針對這些難題，本研究開發(fā)出一種新型寬帶近紅外力致發(fā)光薄膜，在50微應變下即可檢測到清晰的力致發(fā)光信號，展現(xiàn)出優(yōu)異的力-光傳感性能，為新型智能力學傳感器的研發(fā)提供了全新視角。

《Advanced Materials》是材料和物理科學領域國際頂尖學術期刊，為Nature Index收錄期刊，影響因子常年位居領域前列，發(fā)表的成果均代表該領域的重大突破與前沿進展，此次成果的發(fā)表彰顯了我校在力致發(fā)光傳感技術領域的研究實力。

論文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202505360