传感器系统能够有效的改善失去知觉、肌肉难以控制的膀胱的排尿过程，新加坡国立大学F. Arab Hassani，N. V. Thakor、约翰·霍普金斯大学、日本RIKEN薄膜器件实验室等报道了提高膀胱排尿效率的传感器系统，通过将柔性薄膜记忆合金材料的传感器进行组装。在该传感系统中，传感器能够实时的对膀胱进行监测，并通过强排空力的执行器进行排尿。在此之前由于膀胱的体积变化作用明显，这种传感系统难以实现应用。本工作中，传感器和执行器分别工作，并互不打扰，实现了实时的膀胱管理。该系统对小鼠的膀胱储存71 %和100 %时的排尿作用显示敏感度达到0.7 μF/liter。该系统实现了高效的控制排尿方案，对膀胱的治疗提供了一种方案。
本文要点：
（1）传感器-执行器组成结构。
该传感控制系统由柔性SMA-执行器和电容式叉指传感器组成，传感器中使用125 μm聚酰亚胺（PI）基底和180 μm厚的聚氯乙烯（PVC）执行器基底间使用70 μm卡普顿胶带（Kapton tape）连接，PVC基底上负载SMA执行器，传感器负载在PI层内部。
（2）传感器-执行器作用方式。通过连续两次的电压输出刺激膀胱，首次刺激后大部分的体积得以排出，如果传感器检测到少量体积，会激发执行器进行二次刺激，并检测体积变化。如果两次检测到的体积相似，说明发生了尿道梗阻。传感器对压力/张力都有响应性，对尿液的体积变化有更加精确的检测能力。其中包裹材料的厚度对体系的工作性能起到关键的作用，提高组装层厚度能提高体系的流速，但是与此同时降低了传感器的敏感度。该体系的连续多次工作会明显降低有效性并导致传感器变形，但是每天4~5次的工作能够使传感器恢复正常状态。对0.2~0.7 mL范围内的膀胱工作情况进行测试，都能够稳定工作。该系统能够通过系统性的操作，实现对膀胱高排尿效率。这种传感-执行系统可能应用于对血压、心脏等器官的监测和控制。
参考文献
F. Arab Hassani*, H. Jin, T. Yokota, T. Someya, N. V. Thakor*
Soft sensors for a sensing-actuation system with high bladder voiding efficiency，Science Advances 2020, 6 (18), eaba04112
DOI：10.1126/sciadv.aba0412
https://advances.sciencemag.org/content/6/18/eaba0412
