Nature Sensors|新国立与川大团队跨模态柔性传感技术颠覆传统多线缆临床监护模式

Nature Sensors|新加坡国立大学与四川大学团队的X-Sig单通道跨模态柔性传感技术实现生物电与生物机械信号源头融合颠覆传统多线缆临床监护模式

X-Sig跨模态柔性传感技术新加坡国立大学与四川大学联合团队在Nature Sensors上发表了一项突破性工作：开发出X-Sig跨模态表皮传感器，首次将生物电信号与生物机械信号在硬件源头融合为单一跨模态信号（X-Sig），仅需单通道、单一贴附位点即可同时采集两类生理信号，颠覆了传统多线缆、多器件堆叠的临床监护模式。

技术核心在于创新的CARD电极与打孔压电层的跨层架构——CARD电极通过分子工程设计的异质聚氨酯叠层，垂直打孔使高粘性中间层穿透导电层直接贴合皮肤，解耦了高导电性与强粘附性的矛盾，粘附强度达1.47 N cm⁻¹，远超商业凝胶电极的0.26 N cm⁻¹；28µm超薄打孔PVDF压电层则消除运动伪影，并与电极层物理级并联，实现信号硬件融合，后端盲源分离算法将串扰降至-42 dB以下。场景验证同样亮眼：贴附桡动脉处，从单路复合波形中提取ECG与脉搏波特征，经监督学习模型预测血压，收缩压误差0.27±5.95 mmHg、舒张压误差0.33±3.45 mmHg，达IEEE标准；贴附前臂指浅屈肌，仅70个样本/类的小数据集下，CNN解码十种手势准确率达96.4%，远超纯EMG的72.1%和纯FMG的82.9%。

挑战在于：24小时以上长程贴附的界面阻抗漂移尚待评估，边缘端微型MCU上实时滤波与模型推理的功耗压力仍需平衡。这项工作标志着可穿戴医疗从"多器件堆叠"迈向"单器件模态融合"的新阶段。