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智能微系统团队

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时间：2026-06-05来源：作者：点击数：

1.团队介绍

（1）团队基本情况

2022年入选陕西高校青年创新团队，2023年入选校第七届“三好三有”研究生导学团队。智能微系统团队面向国家智能制造与高端装备领域的重大需求，围绕微纳传感、柔性电子、能源收集、具身智能/机器人先进触觉技术开展前沿探索与应用研究。团队现有教师15人（教授/正高6人、副教授5人、讲师/博后4人），含欧洲科学院院士、国家级人才/青年人才、国家留学基金委“未来科学家”、陕西省三秦英才等7人次；在读研究生48人（博士10人、硕士38人），形成了结构合理、国际视野突出的科研梯队。团队还建有微纳传感与测试实验室、西电-港城大微纳制造联合实验室、智能感知联合实验室等多个科研平台，配备超算平台、微纳制造与表征等先进实验条件，为科学研究与人才培养提供了坚实保障。

（2）导师个人核心信息

王卫东，教授、博士生导师，现任2026世界杯官方合作网站副院长、微纳机电系统研究中心主任、西安市智能仪器与封装测试重点实验室副主任、港城大-西电微纳制造联合实验室副主任。2015年入选国家留学基金委“未来科学家”国际合作项目，系陕西高校青年创新团队负责人、校第七届“三好三有”研究生导学团队负责人。兼任IEEE高级会员，中国机械工程学会微纳制造技术分会委员，中国微米纳米技术学会微纳米制造与装备分会理事，陕西省压力计量技术委员会委员等。长期从事MEMS技术、柔性传感技术、具身智能/机器人触觉技术等领域的研究工作，主持/参与国家自然科学基金（面上/青年）、国家重点研发计划、陕西省重点研发计划等科研项目30余项。在Nature Communications、Advance Science、Nano-Micro Letters、Microsystems & Nanoengineering、IEEE TED、IEEE IOT、IEEE JMEMS、中国科学等期刊发表SCI论文120余篇，被引4200余次（H指数33），累计授权专利40余项。

主要成果包括：

(1)创新发明柔性可穿戴喉部活动监测器件，完成肌无力及喉癌患者术后康复临床验证，成果发表于Nature Communications（2026世界杯官方合作网站首篇）；

(2)创新提出双稳态MEMS惯性开关方案，实现20 g正向自锁与200 g反向解锁，覆盖原理设计、工艺流片到封装测试全流程；

(3)研发系列高性能微纳传感器与执行器，包括高频响硅基加速度传感器、压力/应变传感器等，应用于人机交互、振动监测等领域；

(4)提出多尺度微纳结构减粘策略，验证月尘防护新方法，为航天器表面防护提供理论与实验支撑。

联系方式：wangwd@mail.xidian.edu.cn

2.研究方向

方向一：MEMS多轴力感知、微压监测与惯性安全系统关键技术研究

团队长期从事MEMS器件设计、制备、封装与系统应用，在多轴力感知、微压监测、惯性开关、电热执行器及原位校准等方面取得特色成果。针对分立式力传感器尺寸大、轴间串扰严重的问题，创新研制了单片集成三轴力感知结构，实现了导管末端力监测的微型化集成。面向可穿戴设备微小压力信号难提取的难题，设计了优化隔膜结构，完成了器件自主研制。针对惯性开关低g响应不稳、不确定域大的问题，提出三段式长斜梁优化与不确定域分析方法，研制了双稳态及低g长延时开关系统，支撑了摔倒报警、无人机断电等安全控制应用。此外，针对传统校准装置无法原位校准的痛点，创新研制了基于电热致动器的微型原位校准装置。相关成果涵盖了结构创新、器件制备到系统集成，为微创手术机器人、航空航天及可穿戴设备等领域提供了核心MEMS器件支撑。

方向二：高性能柔性传感与智能人机交互技术

团队聚焦柔性传感与智能触觉前沿技术，系统开展敏感材料、微结构设计、器件构筑与系统集成研究。围绕灵敏度、量程与线性范围难以兼顾这一关键问题，开发了仿生石墨烯纤维、分级互锁微结构等系列材料与结构。研制了全集成可拉伸人工喉和高灵敏机器人电子皮肤等器件，其中可拉伸人工喉结合机器学习实现了喉部活动高准确率识别，仿生电子皮肤实现灵敏度超过500 /kPa、响应时间约0.6 ms、纹理识别准确率99%以上，使机器人具备优于人类的精细触觉感知能力。进一步完成了手势识别阵列、膝关节康复监测阵列、工业机械手三维力传感阵列等系统集成，并在远程人机交互、多模态健康监测和工业机器人智能装配等场景实现应用验证。相关成果被国内外30余家媒体报道，并推动了产学研合作与成果转化。

方向三：声学先进微机电系统开发/声表面波智能微机器人

团队面向微尺度精准操纵与微机器人技术前沿，基于声表面波微机电系统技术开发高精准、阵列式微机器人系统。团队打破传统的声表面波微操纵系统受限于换能器电极几何结构，难以完成复杂的操纵流程的难题，提出了基于多层固液传导结构的新型声操纵策略，构建了声表面波微机器人系统，实现了对微尺度目标的多自由度、多功能运动操纵，并能够在毫米尺度的行程上保持微米级定位精度。在此基础上，研发了癌细胞一站式捕获、组装、富集、运输系统，为癌细胞微组织构建与肿瘤类器官研究提供了高可控性、高实用性工具。团队同时注重自动化与智能化开发，结合机器学习图像识别与人工智能技术，构建了微机器人误差补偿闭环控制系统，并研发了复杂环境内微机器人多模态避障与自主路径规划策略。

方向四：力学超材料/超结构与微损检测技术

面向高端装备、航空航天、防护工程、柔性机器人与智能制造等领域对轻量化、多功能化与智能化的迫切需求，团队致力于突破传统材料和结构的性能局限，围绕力学超材料/超结构开展系统研究。力学超结构的性能与其结构拓扑的形态密切相关。通过力学超材料/超结构的几何构型、拓扑形态、尺度层级等方面开展仿生设计，系统探索其在超高比刚度与比强度、能量吸收、减振抗噪、可编程形变、多稳态调控等方面的优异特性。重点开展力学超材料/超结构在冲击防护、可重构器件与轻质结构、智能感知等方向的多功能应用研究，为新一代高性能结构与智能器件研发提供创新理论与技术路径。同时，围绕结构/器件力学性能的微损检测技术，发展高精度、低损伤的测试与评价方法，为多功能器件的可靠性验证与性能优化提供关键支撑。

方向五：载人登月航天器表面月尘防护技术及涂层抗辐照设计

针对载人登月任务中航天器面临的月尘防护迫切需求，本团队长期致力于月尘防护技术及防护涂层抗辐照性能的研究。依托实验室在微纳制造与力学表征方面的优势，构建了月尘颗粒粘附的接触力学模型，搭建了粘附特性实验测试平台，系统揭示了表面微纳结构对月尘粘附行为的影响规律。从宏观与微观多角度阐明了月尘粘附的主导机制，并提出了一系列有效缓解粘附的创新方法。围绕防尘评价方法、防尘涂层制备及防尘微结构构筑三个维度，申请多项国家发明专利，为月尘防护提供了新思路与新方法，也为提升防护涂层在空间辐照环境下的服役性能奠定了理论依据。相关技术有望应用于我国探月工程，保障光学器件、机械部件等关键表面的无尘化与高效率运行。