
2026年5月,首尔国立大学研究团队在国际**期刊《科学进展》(Science Advances)上发布了一项突破性成果:一种名为“SkinECG”的超薄无电池传感器。该设备无需内置电源,而是通过人体自身作为导电介质,接收外部发射器传输的低功率电磁能来维持工作。这一技术旨在突破传统可穿戴医疗设备对频繁充电或更换电池的依赖,实现真正的全天候连续健康监测。
正交耦合技术消除信号干扰
SkinECG系统的核心创新在于其独特的能量传输与信号采集架构。该系统由两部分组成:佩戴在身上的超薄电子贴片传感器和外部能量发射器。外部发射器向人体发送低功率电磁波,能量通过人体组织传导至皮肤表面的传感器,内部微型电路将其转化为电能,从而驱动设备运行。
为解决无线充电可能带来的电磁干扰问题,研究团队采用了“正交耦合”(Orthogonal Coupling)技术。在这种架构下,负责传输能量的电场方向与传感器采集生物电信号的方向相互垂直。这种设计有效隔离了能量传输路径与信号读取路径,避免了传统无线供电系统中常见的噪声干扰,确保了心电信号采集的高精度。
在实际应用中,人体组织充当了连接发射器与传感器的导电介质。一旦获得稳定电能,SkinECG便通过直接接触皮肤的电极捕捉心脏跳动产生的微弱生物电信号,其原理与传统心电图(ECG)一致。采集到的数据经传感器内部集成电路处理后,通过无线方式传输至智能手机或电脑等外部终端进行分析。
研究指出,正交架构不仅降低了电磁干扰,还赋予了设备在用户运动状态下的稳定性。即使在身体活动时,该传感器也能保持连续、准确的心率监测,这对于院外长期健康管理具有重要意义。

突破续航瓶颈拓展医疗场景
当前,应用于健康领域的可穿戴传感器普遍面临续航焦虑。频繁充电或更换电池不仅增加用户负担,更限制了其在临床监护和远程患者管理中的连续使用能力。SkinECG通过“取之于人体,用之于监测”的能量循环模式,为生理数据采集提供了全新的解决方案。
除了心脏健康监测,该技术架构具有高度的可扩展性。研究团队表示,未来可基于此原理开发其他类型的生物医学贴片传感器,进一步丰富无源可穿戴医疗设备的生态。随着气候变化、环境污染等因素对心血管健康影响的加剧,以及老龄化社会对慢性病管理需求的上升,此类无需维护的连续监测技术有望在预防医学领域发挥关键作用。
对于中国物联网与医疗器械行业而言,这一技术路径提供了重要的研发启示。中国在柔性电子制造和无线能量传输领域具备较强的产业链优势,若能结合正交耦合等抗干扰算法优化,有望在无源可穿戴医疗设备赛道实现弯道超车。企业应关注此类低功耗、自供能传感技术的商业化落地,特别是在慢性病管理和老年护理场景中的应用潜力,从而在全球健康科技竞争中占据先机。