西安建筑科技大學(xué)科研團隊突破可穿戴輻射監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)

中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（通訊員 肖雯雯 記者 馮麗）記者日前從西安建筑科技大學(xué)獲悉，該校理學(xué)院新材料研究中心團隊在柔性電子材料研究領(lǐng)域取得重要進展。團隊深度融合人工智能與量子力學(xué)計算，成功設(shè)計適用于可穿戴輻射監(jiān)測的新型雙鈣鈦礦材料體系，為高性能柔性電子材料與器件設(shè)計及輻射監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。相關(guān)成果近日發(fā)表于國際權(quán)威期刊《化學(xué)工程雜志》。

雙鈣鈦礦材料具有優(yōu)異的輻射靈敏度、可調(diào)控帶隙結(jié)構(gòu)以及良好的環(huán)境穩(wěn)定性，在可穿戴輻射探測設(shè)備中展現(xiàn)出廣闊應(yīng)用前景。但其固有的剛性晶體結(jié)構(gòu)難以直接滿足人體穿戴所需的柔韌性，如何協(xié)同優(yōu)化其機械與電子性能是領(lǐng)域內(nèi)亟待解決的難題。

面對這一挑戰(zhàn)，研究團隊創(chuàng)新性地采用“機器學(xué)習(xí)+第一性原理計算”的研究策略，利用機器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建“智慧篩網(wǎng)”，從浩瀚材料中高效精準(zhǔn)鎖定目標(biāo)材料候選體系，進而通過量子力學(xué)模擬驗證，系統(tǒng)評估最優(yōu)體系的機械性能、電子結(jié)構(gòu)、載流子輸運特性及光學(xué)性能，全面驗證可穿戴輻射探測器的適用性。系統(tǒng)仿真結(jié)果表明，新型雙鈣鈦礦材料體系不僅具備與人體組織高度匹配的柔性，能夠貼合曲面實現(xiàn)共形接觸，還在大應(yīng)變條件下表現(xiàn)出優(yōu)異的機械耐久性。

“材料研發(fā)模式正迎來一場智能革命，通過機器學(xué)習(xí)與量子計算的深度融合，建立了從材料篩選到性能驗證的一體化研發(fā)新范式。該研究打開了‘科技服務(wù)日常健康’的新通道，既能實現(xiàn)日常輻射監(jiān)測便攜化，也能為未來更多健康管理需求提供新的解決思路。”論文通訊作者陳長城教授表示，團隊將持續(xù)推進智能材料在醫(yī)療、運動、人機交互等領(lǐng)域的落地應(yīng)用，推動前沿科技更自然地融入日常生活，為大眾健康管理開辟更多新路徑、新可能。