“基于溶液处理氧化锌薄膜的耐热柔性压电片传感器，用于车内驾驶员监控应用”ACS应用电子材料
美国总统乔·拜登（Joe Biden）最近签署成为法律的两党基础设施法案要求汽车制造商安装驾驶员监控系统，以检测醉酒或受损的驾驶员。目前的系统依赖于摄像头，但存在局限性。现在，ACS应用电子材料公司报道的研究人员已经制造出耐热、压力检测传感器，当连接到座椅上时，可以判断驾驶员是否昏昏欲睡或突然生病，从而发出未来智能汽车采取行动的信号。
目前大多数睡意检测系统都使用外部前视摄像头来监控车道位置或突然的夸张校正。其他人则使用车内摄像头检查司机的面部或眼睛是否有打盹的迹象。基于摄像头的系统虽然有用，但也有缺点。例如，外部摄像头可能会被泥浆堵塞，而内部摄像头在夜间的效果可能会降低。科学家此前曾探索使用压电传感器（一种自供电材料，在压力作用下积累电荷）来监测驾驶员的姿势，当人睡着、突发健康紧急情况或喝醉时，驾驶员的姿势会发生变化。然而，现有的压电传感器无法承受高温，这是车辆电气和电子设备的要求。Toshimi Nagase和同事们希望开发一种灵活、耐热的压电薄片传感器，可以嵌入车辆座椅中，以监测驾驶员的姿势。
研究人员直接在聚酰亚胺表面制备氧化锌基薄膜，然后在两侧丝网印刷银膏，以获得压电片。他们连接了一根同轴电缆以检测电荷随压力的变化，然后将纸对折在电缆周围。这种传感器板可以抵抗高达250华氏度的高温，其性能没有变化。在证明传感器可以辨别机械负荷的变化后，研究小组将传感器放在椅子的靠背上。通过检测坐着的人轻微的身体运动，该传感器使研究人员能够计算该人的呼吸和脉搏率。另外两个安装在座椅上的传感器可以感应到一个人上半身向左或向右倾斜的情况，这可能表明他昏昏欲睡。
研究人员表示，未来，基于传感器的监控系统可能会检测生命体征或身体姿势的变化，触发自动驾驶汽车找到安全位置，然后停车。根据情况，车辆还可以联系紧急医疗服务提供商。为了达到这一点，下一步是在汽车中测试压电传感器，该团队说，在汽车中，车辆的运动和振动将产生测量中的背景噪声。
作者感谢日本教育、文化、体育、科学和技术部的资助。