清华无源传感网，供能效率翻倍

智能手表、VR头显、动作捕捉服……这些可穿戴智能设备，正在成为人机交互的重要入口。人机交互技术正在深刻改变机器人、医疗健康与沉浸式计算等领域，而实现无束缚、无缝、连续的交互体验离不开可穿戴传感器网络的支撑。

然而，现有无线可穿戴传感器网络普遍面临两大瓶颈：一是分布式传感器依赖笨重的电池供电，增加佩戴负担且需频繁更换；二是无线通信效率低下，难以同时满足高速数据传输与高效能量供给。这些问题制约了可穿戴传感网络向真正无束缚人机交互方向的发展。如何摆脱电池与线缆对人机交互设备的束缚，实现更加自由、自然的人机交互，是业界面临的普遍难题。

近日，清华大学深圳国际研究生院助理教授田曦、副教授丁文伯与合作者研发了一种无线无源可穿戴传感网络，为构建无束缚、持续运行的人机交互系统提供了新的技术路径。研究成果发表于《自然—通讯》。

该研究团队通过数字刺绣工艺，将液态金属纤维织入服装，构建出特殊设计的导电图案，形成具有超宽带无线传输特性的电磁超材料织物。以此构成的可穿戴织物网络可同时支持13.56兆赫兹近场能量与2.4吉赫兹蓝牙通信的无线传输。该无线网络在极低的系统功耗下将数据吞吐量提升37.8倍、无线供能效率提高一倍。穿戴后，智能手机即可作为无线供能与通信的中心枢纽，向分布在身体各处的无源传感器传输能量，并同步采集多模态无线信号。

研究团队验证了该无线无源体域传感网络在运动状态下的稳定性，并在机器人遥操作、虚拟现实和人体数字孪生等场景中展示了直观、无束缚的人机交互能力。