9月2日消息，arXiv预印本网站公布论文《无铅压电钙钛矿动脉脉搏电子皮肤：从构型复杂性到等变机器学习势》（arXiv:2609.00580，9月1日提交）。论文聚焦心血管疾病——全球头号死因——的连续无创监测需求，探讨柔性压电电子皮肤将1-10 kPa的动脉脉搏压力波自供电转换为电压信号的路径。

核心挑战在于材料：性能最好的压电陶瓷多为含铅体系，其毒性与皮肤接触场景及日益收紧的RoHS/REACH法规不相容。无铅替代方案中，基于钛酸钡的固溶体BZT-BCT在三临界形态应变相界附近压电常数d33约达620 pC/N，媲美软性PZT且具备生物相容性。但将其用于可穿戴器件需破解'灵敏度-柔性悖论'与三道计算壁垒：无序固溶体中原子构型的组合爆炸、廉价密度泛函近似的带隙误差（会破坏漏电与绝缘性能估计）、以及标准计算的0 K设定与310 K工作温度的矛盾。

作者系统综述了无铅压电材料、形态应变相界物理与已制备的柔性器件，进而提出以等变机器学习间原子势（equivariant machine-learning interatomic potentials）为核心的技术路线：耦合分层泛函层级与有限温晶格动力学，在体温条件下遍历完整构型系综，弥合通往临床可用无铅脉搏传感器的差距。该工作为无铅压电材料的计算筛选与可穿戴健康监测器件开发提供了整合性框架。 （来源：arXiv）