生物医学柔性电子实验室(PI:宋忠乾)
日期: 2026-03-10   来源:    浏览量:

团队中文名称:生物医学柔性电子实验室

英文名称:Biomedical Flexible Electronics Laboratory


实验室介绍:

生物医学柔性电子实验室成立于2023年06月,现为“济南市微纳先进技术与医用智能装备重点实验室” 的主体,实验室围绕柔性可穿戴传感器件设计与原理探究和系统集成方法等,坚持“器件基础-科学原理-创新工艺” 的科研理念,攻克医用柔性传感器件相关重大基础科学问题,坚持“医学牵引、工科支撑、转化创新、临床示范”的理念,积极发展基于医用柔性电子学的变革性技术。实验室现已基本形成建成一支具有材料学、生物医学工程、电子工程学和计算机科学等医工交叉融合特色的青年创新团队,具体开展用于健康监测、具身智能应用的柔性电子皮肤。团队有副教授3人,博士后2人,硕士研究生7人;团队累计主持国家级项目5项、省部级项目8项;申请发明专利10余项,授权发明专利5项。

实验室PI介绍:

宋忠乾,副教授,硕士生研究生导师,泰山学者青年专家,入选“广州市青年科技托举工程”人才计划,济南市微纳先进技术与医用智能装备重点实验室副主任。从事柔性可穿戴传感器件的设计与集成、及其在医疗诊断和智能传感等领域的应用,在ACS Nano, Advanced Science, Advanced Functional Materials、npj Flexible Electronics等期刊发表SCI论文50余篇,其中影响因子大于10的论文15篇,总引用次数4000余次,授权发明专利5项。目前为中国人工智能学会会员、山东省人工智能学会会员、《Exploration》、《Soft Science》、《eScience》等杂志青年编委等。主持和参与国家自然科学基金重点项目、面上项目、青年基金和省重点研发项目等多项;作为指导教师荣获大学生创新训练计划(SRTP)国家级立项、全国大学生医学创新大赛校级二等奖等。


课题组研究方向介绍:

1. 用于生命体征(体温、脉搏、步态)监测的柔性可穿戴传感器件

2. 用于心电、肌电和脑电等生物电信号采集的超薄适形电极

3. 用于生物力学信号监测的柔性触觉传感器与系统


近五年发表学术论文:

(1)Liu, S., Chen, M., Song, Z.*, Li, W., Kong, H., Zhang, S., Bao, Y., and Niu, L.. Spiderweb-inspired flextensional transduction enables giant piezoelectric response for monitoring imperceptible biomechanical signals. npj Flexible Electronics. 2026, 10.1038/s41528-026-00546-4.[中科院一区,影响因子:15.5]

(2)Li, W. Y.; Song, Z. Q.*; Zhang, X. Y.; Kong, H. J.; Liu, C. Y.; Li, X.; Sun, X. T.; Zhang, Z. F.; Niu, L. Surface-confined metallization of nanofibrous networks via selective dissolution-assisted transfer printing for lightweight and air-permeable soft electronics. Sci China Mater 2026, 69 (3), 1600. [中科院一区,影响因子:7.3]

(3) Yang, Q.; Song, Z.*; Liu, S.; Ma, Y.; Li, W.; Kong, H.; Liu, C.; Bao, Y.; Niu, L. Pacinian Corpuscle‐Inspired Strain Conversion Enables Ultrasensitive, Linear, and Broad‐Range Piezoelectric Sensing for Cardiovascular Health Monitoring. Adv Sci 2026, 10.1002/advs.202522157. [中科院一区,影响因子:14.1]

(4) Chen, M.; Song, Z.*; Liu, S.; Wang, Y.; Bao, Y.; Ma, Y.; Liu, Z.; Niu, L. Thermal‐Conductivity‐Driven Dual‐Wedge Thermoelectric Architecture for Intelligent Thermal Perception and Material Identification. Adv. Funct. Mater. 2026, 10.1002/adfm.202529573. [中科院一区,影响因子:19]

(5) Zhang, Z.; Li, W.; Kong, H.; Liu, C.; Song, Z*. Fluorine-rich porous aromatic frameworks-driven modulation of charge dynamics for high-performance triboelectric nanogenerators. Chem Eng J 2025, 524, 169294. [中科院一区,影响因子:13.2]

(6) Li, W.; Fan, Y.; Liu, C.; Kong, H.; Liu, M.; Liu, S.; Li, X.; Niu, L.; Song, Z*. Strain-Insensitive Iontronic Tactile Sensor with Rigid–Soft Hybrid Architecture for Cardiovascular Assessment. ACS sensors 2025, 11 (1), 550-558. [中科院一区,影响因子:9.6]

(7) Chen, M.; Song, Z.*; Liu, S.; Liu, Z.; Li, W.; Kong, H.; Li, C.; Bao, Y.; Zhang, W.; Niu, L. Iontronic tactile sensory system for plant species and growth-stage classification. Device 2025, 3 (3), 100615.

(8) Kong, H. J.; Song, Z. Q.*; Ding, M. C.; Shao, C. X.; Yu, J. H.; Wang, B. L.; Li, W. Y.; Li, C. W.; Niu, L. Multifunctional high-performance pressure/proximity/temperature sensors enabled by hybrid resistive-supercapacitive response. Nano Res 2024, 17, 5604. [中科院一区,影响因子:9]

(9) Kong, H.; Li, W.; Song, Z.*; Niu, L. Recent advances in multimodal sensing integration and decoupling strategies for tactile perception. Materials Futures 2024, 3, 022501. [中科院一区,影响因子:12]

(10) Song, Z.*; Chen, M.; Li, W.; Niu, L. Smart wearable technologies for continuous and proactive blood pressure monitoring. The Innovation Materials 2023, 1, 100035.

(11) Liu, S. J.; Song, Z. Q.*; Chen, M. Q.; Li, W. Y.; Ma, Y. M.; Liu, Z. B.; Bao, Y.; Mahmood, A.; Niu, L. Modulus difference-induced embedding strategy to construct iontronic pressure sensor with high sensitivity and wide linear response range. Iscience 2023, 26 (8), 107304.

(12) Li, W.; Song, Z.*; He, Y.; Zhang, J.; Bao, Y.; Wang, W.; Sun, Z.; Ma, Y.; Liu, Z.; Niu, L. Natural sedimentation-assisted fabrication of Janus functional films for versatile applications in Joule heating, electromagnetic interference shielding and triboelectric nanogenerator. Chem Eng J 2023, 455, 140606. [中科院一区,影响因子:16.7]

(13)Song, Z. Q.; Li, W. Y.; Kong, H. J.; Chen, M. Q.; Bao, Y.; Wang, N.; Wang, W.; Liu, Z. B.; Ma, Y. M.; He, Y.; et al. Merkel receptor-inspired integratable and biocompatible pressure sensor with linear and ultrahigh sensitive response for versatile applications. Chem. Eng. J. 2022, 444, 136481. [中科院一区,影响因子:16.7]

(14)Song, Z.; Li, W.; Kong, H.; Bao, Y.; Wang, N.; Wang, W.; Ma, Y.; He, Y.; Gan, S.; Niu, L. Enhanced energy harvesting performance of triboelectric nanogenerator via efficient dielectric modulation dominated by interfacial interaction. Nano Energy 2022, 92, 106759. [中科院一区,影响因子:19]

(15)Li, W. Y.; Song, Z. Q.; Kong, H. J.; Chen, M. Q.; Liu, S. J.; Bao, Y.; Ma, Y. M.; Sun, Z. H.; Liu, Z. B.; Wang, W.; et al. An integrated wearable self-powered platform for real-time and continuous temperature monitoring. Nano Energy 2022, 104, 107935. [中科院一区,影响因子:19]

(16)Kong, H.; Song, Z.*; Li, W.; Chen, M.; Bao, Y.; Liu, Z.; Qu, D.; Ma, Y.; Wang, Z.; Han, D.; et al. A self-protective piezoelectric-piezoresistive dual-mode device with superior dynamic-static mechanoresponse and energy harvesting performance enabled by flextensional transduction. Nano Energy 2022, 100, 107498. [中科院一区,影响因子:19]

(17)Kong, H.; Song, Z.; Li, W.; Bao, Y.; Qu, D.; Ma, Y.; Liu, Z.; Wang, W.; Wang, Z.; Han, D.; et al. Skin-Inspired Hair-Epidermis-Dermis Hierarchical Structures for Electronic Skin Sensors with High Sensitivity over a Wide Linear Range. ACS Nano 2021, 15 (10), 16218-16227. [中科院一区,影响因子:18]


部分研究成果展示:

1.智能感知器件的智能化触觉识别应用展示

2.触觉传感器在脑动脉瘤介入手术中的应用

3.柔性传感器在人机交互中的应用


实验室平台介绍:


团队主持项目:

1.国家自然科学基金重点项目,智能多模态测量集成系统研制与应用,80万元

2.国家自然科学基金青年基金项目,用于无扰式高保真脉搏波监测的可穿戴装置的关键技术研究,30万元

3.山东省泰山学者青年专家项目,人体皮肤组织触诊测量集成装置研制与应用,37.5万元

4.国家自然科学基金委员会青年科学基金项目, 基于多层电介质薄膜的摩擦电荷耗散动力学过程研究, 30万元

5.国家自然科学基金青年项目,基于电化学界面-体相电荷动力学的双模态无串扰传感机制研究,30万元

6.山东省自然科学基金青年项目,柔性传感器的多模态感知机制研究,15万元

7.山东省高等学校青创科技支持计划,全打印一体化自供电柔性温度贴片研制,30万元

8.中国博士后基金面上项目,基于多层异质界面的摩擦电荷耗散动力学过程研究,8 万元

9.广东省基础与应用基础研究基金委员会区域联合基金-青年基金项目, 高介电、 高导热聚合物复合电介质的多重界面和取向结构调控研究, 10万元

10.山东省博士后创新项目,PVDF/Ti3CNTx 多层薄膜的异质界面构建及其表面摩擦电荷耗散机制研究,5万元


发明专利:

1.一种用于皮肤组织弹性模量快速测量的柔性传感装置,发明专利,CN202211284852.9

2.一种基于超灵敏触觉传感器的可穿戴指环装置,发明专利,CN202211268511.2

3.一种制备高灵敏度和宽检测范围温度传感器的方法,发明专利,CN202211141665.5

4.一种制备柔性电极的方法,发明专利,ZL202211231045.0

5.一种基于多孔织物材料的渗透效应制备柔性压力传感器敏感层的方法,发明专利,CN202211063358.X

6.一种单根纱线温度传感器的制备方法,发明专利,ZL202210720261.5

7.气凝胶、气凝胶电极、压力传感器及其制备方法,发明专利,ZL202110824938.5


长期招聘:

1. 招聘博士后:要求生物医学工程、电子信息、计算机科学与技术等专业背景。

2. 招聘实习生或访问学生:具有较强的动手能力和学习能力,有材料学、计算机科学或电子信息科学背景的优先。

有意向者可发简历到团队负责人邮箱:zqsong@sdfmu.edu.cn, 将会在1-2个工作日回复