牙齿松动这种"看不见的健康隐患"，如今被一群高中生装上了"预警雷达"。近日，深圳市光明区高级中学科创中心学生团队研发的智能牙齿松动监测装置引发关注。该装置通过柔性压电薄膜传感器与微型气囊技术的创新结合，将牙齿的微小位移转化为可视化数据，让家庭自检和医疗监测有了科学"标尺"。
从牙套烦恼到发明灵感
项目的起源，竟源自团队成员范一宁的正畸经历。"每次复诊，医生都要用手晃动牙齿判断松动度，那种主观判断让我担心误差。"这位高一男生回忆道。在科创社的头脑风暴会上，他提议研发能客观量化牙齿松动的设备，立即得到团队成员响应，团队核心成员肖维、蔡奕非、张骞、谢家麒立即展开了可行性分析工作。
为验证需求，孩子们走访了深圳三家医院口腔科，发现临床普遍依赖医生的"手感经验"。"有位阿姨因为误判延误治疗，导致牙齿脱落，这让我们更坚定要做这件事。"队长蔡奕非说。在指导老师陈俊鑫、鄢凯的支持下，团队开启了一场跨学科的"攻关战"。
传统的口腔检查依赖医生手动晃动牙齿进行经验性判断，存在主观性强、难以量化等问题。针对这一痛点，深圳市光明区高级中学的学子从人体工程学原理出发，采用了柔性压电传感器和微型气囊技术，设计出厚度仅0.3毫米的柔性压电薄膜传感器。该器件可紧密贴合牙冠，通过捕捉牙齿受微力作用时产生的压电信号变化，实时转化为松动度数值。当牙齿松动达到危险水平时，系统会通过传感器发出警报，提醒用户采取相应的口腔护理措施。
"我们在柔性压电薄膜传感器外围设计了环状微型气囊阵列，可施加0.1-5N的精准压力。"项目核心成员高二学生谢嘉麒向记者演示装置时介绍，"当牙齿受控加压时，松动牙齿会产生特异性位移信号，经蓝牙模块传输至手机APP，形成动态监测曲线。"临床对照试验显示，该装置检测灵敏度达0.1毫米级，较传统手法提升20倍精度。
千次实验打磨毫米级精度
研发初期，学生们用3D打印技术制作牙模，尝试用压力传感器捕捉位移信号，却发现传统刚性传感器无法贴合牙齿曲面。生物课上学到的仿生学知识启发了他们——团队从壁虎脚掌的吸附结构获得灵感，研发出厚度仅0.3毫米的柔性压电薄膜传感器，可自适应包裹牙冠。
真正的挑战来自动态监测。"牙齿受力的方向复杂，单点传感容易漏检。"成员彭家灏展示实验记录本，上面密密麻麻记载着137次气囊阵列调整方案。最终，他们设计出环形分布的8组微型气囊，通过程序控制施加0.1-5N渐变压力，结合有限元力学模型，成功捕捉三维位移数据。
从实验室到临床的"双向奔赴"
在合作牙科机构的支持下，团队用半年时间完成3轮临床验证。陈俊鑫老师印象深刻："这些孩子带着设备蹲守牙科诊室，记录医生手法，甚至开发出模拟不同松动等级的‘教学牙模’。"试验数据显示，装置检测精度达0.1毫米，可识别早于手检2周的隐性松动。
更让家长欣喜的是产品的"温度设计"。装置采用食品级硅胶材质，手机APP界面用牙齿健康小游戏帮助儿童配合检测。"很多同学主动当‘小白鼠’，连我奶奶都学会了用APP看预警灯。"陈雨桐笑着说。目前，该技术已申请国家专利，并将与合作机构一起研发适合各个年龄特点的版本。
从牙科诊室到家庭教育场景的革新
研发团队特别注重产品的实用转化价值。装置主体采用医用硅胶材质，既保证生物相容性又可反复消毒使用。家长张女士体验后表示："操作界面非常直观，绿色、黄色、红色三级预警提示，让我们在家就能及时发现孩子的牙齿异常。孩子们真是太棒了!"
"这个项目完美诠释了'做中学'的教育理念。"科创中心负责人陈俊鑫指出,"学生们在研发过程中自主掌握了有限元力学分析、信号降噪算法等跨学科知识，更通过与牙科机构的合作，培养了临床思维。"
让科技创新照进生活
"这个项目让我们相信，中学生也能用技术解决真实问题。"队长蔡奕非表示，团队正开发可穿戴式传感器，未来计划接入AI健康平台，构建青少年口腔健康数据库。谈起科技教育，深圳光明区高级中学余晶晶评价，该发明展现了"问题驱动学习"的育人成果——当知识走出课本，科技便有了改变生活的力量。
