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为解决压电微阀（PMV）流速监测难题，研究人员设计摩擦电传感压电微阀（TS-PMV），误差低于 3.3%，推动微流控发展。
在生命科学和健康医学领域，微流控技术（Microfluidic technology）有着举足轻重的地位，它能够实现微升级别的精准药物递送。然而，现有的流速监测方法主要依赖流速传感器和电子秤，这些设备无法与装置集成，给实际应用带来诸多不便。压电微阀（Piezoelectric microvalves）虽能控制微量液体的传输状态并实现流速递送，但复杂的使用方法，包括阀门状态检测和集成流速监测，严重阻碍了其广泛应用。
在这项研究中，科研人员设计出一种摩擦电传感压电微阀（triboelectric sensing piezoelectric microvalve，TS-PMV）。该微阀通过监测阀门变形来实现对微量液体的传感，而且摩擦电传感器可以集成在阀门内部。这一创新的设备设计理念，为检测阀门状态和监测流速开辟了新途径。
研究亮点：
- 提出了一种针对压电微阀的流速传感监测方法。
- 首次将压电微阀和摩擦纳米发电机（triboelectric nanogenerator）集成在一起。
- 流速监测的线性拟合度达到 0.994，误差低于 3.3%。
总结来看，压电微阀作为微流控（Microfluidics）中的关键部件，凭借快速响应和低功耗的优势，在生物药物递送中能实现精准的流速控制。但目前大多数压电微阀依靠电子秤和外部传感器进行流速监测，这使得操作变得复杂，还阻碍了微流控系统的小型化和智能集成。而此次设计的摩擦电传感压电微阀（TS-PMV），通过摩擦电信号检测阀门变形来监测流速。在药物注射和药物填充应用中的实验验证表明，该方法在 1 分钟内的误差低于 3.3% ，为微流控技术在生物医学领域的进一步发展提供了有力支持。
