近日，中国科学院深圳先进技术研究院与哈尔滨工业大学联合团队在柔性电子集成领域取得重大突破，成功将柔性应变传感器嵌入同步带轮中，实现了对传动系统运行状态的实时监测。该研究成果发表在《自然·通讯》（Nature Communications）期刊上，为智能传动系统的发展提供了新的技术路径。

传统传动系统监测难题

同步带轮作为机械传动系统中的关键部件，广泛应用于汽车、机器人、航空航天等领域。其运行状态直接影响着整个系统的稳定性和安全性。然而，传统的监测方法通常依赖于外置传感器，存在安装复杂、易受干扰、难以实现实时监测等弊端。

柔性电子技术带来新思路

柔性电子技术以其轻薄、柔韧、可拉伸等特性，为传统机械结构的智能化改造提供了新的思路。研究团队创新性地将柔性应变传感器与同步带轮结构相结合，开发出一种新型智能同步带轮。

核心技术突破

该智能同步带轮的核心技术在于：

1.柔性应变传感器的设计与制造：研究团队采用新型纳米复合材料，制备出高灵敏度、高稳定性的柔性应变传感器。该传感器可紧密贴合同步带轮表面，实时感知其形变情况。
2.传感器与同步带轮的集成工艺：团队开发了一种低温键合工艺，实现了柔性传感器与同步带轮材料的可靠连接，确保了传感器的长期稳定工作。
3.信号处理与传输系统：集成于同步带轮内部的微型电路模块，可对传感器信号进行实时处理和分析，并通过无线传输技术将数据发送至外部接收设备。

应用前景广阔

该研究成果具有广阔的应用前景：

1.工业领域：实时监测同步带轮的运行状态，预测潜在故障，实现预测性维护，提高生产效率和设备可靠性。例如，在慈溪同步带轮的生产线上，该技术可以用于监测带轮的疲劳程度，及时更换老化部件，避免生产事故的发生。
2.汽车领域：监测发动机正时皮带、变速箱同步带等关键部件的运行状态，提高汽车安全性和可靠性。
3.机器人领域：为机器人关节提供实时力反馈，提高其运动精度和灵活性。

推动智能传动系统发展

该研究成功将柔性电子技术与传统机械结构相结合，为智能传动系统的发展提供了新的技术路径。未来，随着柔性电子技术的不断进步，更多传统机械结构将实现智能化升级，推动工业制造、交通运输、机器人等领域的快速发展。

专家点评

业内专家表示，该研究成果是柔性电子集成领域的一项重要突破，具有重要的科学意义和应用价值。它将推动智能传动系统的发展，为工业4.0和智能制造提供关键技术支撑。

未来展望

研究团队表示，未来将继续优化传感器性能，提高集成度和可靠性，并探索该技术在更多领域的应用，为推动智能传动系统的发展做出更大贡献。