基于Piezo-IGT的柔性压电传感器，用于各种可穿戴振动传感和交互

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柔性压电传感器展示了无需外部组件植入的潜力，但其用于刺激神经元的低效“位移-电”转换仍需要额外的放大和处理，而这通常需要依赖传统元件。这些元件通常由硅基电子元件制成，存在机械不匹配和生物相容性差等问题，因此必须采用较大尺寸的封装。为了提高信号放大率，研究人员探索了将压电薄膜与有机电化学晶体管（OECT）集成。不过，在这些设计中，压电薄膜通常充当单独的栅极，通过外部电缆将信号传输到OECT。这种配置本身容易出现阻抗失配和信号损耗，导致性能不理想。此外，这些架构通常存在填充系数低的问题，从而限制了有源压电区域的利用率。这一点再加上外形尺寸的限制，阻碍了它们的微型化以及更广泛的适用性。

据麦姆斯咨询介绍，为了应对这些挑战，比利时根特大学的研究人员开发了新一代独立、灵活、柔软的压电内部离子门控有机电化学晶体管架构（Piezo-IGT），该架构无需外部连接，可通过现场放大将机械振动高效地转换为电信号。该研究成果已经以“Piezoelectric ion gated organic electrochemical transistors for efficient vibration sensing and on-site amplification”为题发表于 npj Flexible Electronics 期刊。

不同信号传输架构的对比示意图

该系统基于内部离子门控有机电化学晶体管（IGT），可确保高增益带宽（比其它离子晶体管高出几个数量级），PVDF-TrFE薄膜作为栅极材料。与传统的基于OECT的设计不同，Piezo-IGT将压电栅极、离子膜和IGT通道集成到一个独立的系统中。

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