首款網(wǎng)格結(jié)構(gòu)納米電子皮膚面世:可長時(shí)間測量和處理生物信號
電子皮膚是指貼在皮膚上的電子可穿戴設(shè)備,用于收集溫度、心率、肌電圖和血壓等生物信號,并傳輸數(shù)據(jù)。為了使用實(shí)時(shí)醫(yī)療系統(tǒng)準(zhǔn)確測量生理信號,需要一種能夠連接到光滑且不斷移動(dòng)的皮膚表面的軟性傳感器。因此,目前大多數(shù)用于皮膚表面的電子設(shè)備都使用塑料和橡膠等表面平坦的基材制造而成。
但這種基質(zhì)材料雖然表面平坦,卻透水透氣性都較差,長期附著在皮膚上可能導(dǎo)致意外疾病,如過敏、代謝紊亂等。因此,與生物組織接觸的電子設(shè)備必須擁有高滲透性,才能確保長期使用。鑒于此,以聚合物納米纖維為基礎(chǔ)的、擁有良好透氣性的納米網(wǎng)格器件的相關(guān)研究一直備受關(guān)注。然而,由于表面粗糙、缺乏機(jī)械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,科學(xué)家們很難制造出納米網(wǎng)格晶體管。
在本研究中,DGIST團(tuán)隊(duì)使用聚氯代對二甲苯作為生物相容性涂層,解決了這些問題,成功開發(fā)出了全球首款可應(yīng)用于電子皮膚設(shè)備的超薄透氣納米有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFET)。
這種超薄納米網(wǎng)格OFET幾乎不會(huì)給用戶帶來任何不適,并且可以與各種傳感器相結(jié)合。而且,新設(shè)備即使折疊或彎曲、或在高濕度等惡劣環(huán)境下,都不會(huì)導(dǎo)致性能受損。
研究人員表示,他們首次成功開發(fā)出納米網(wǎng)格有機(jī)場效應(yīng)晶體管,晶體管的開發(fā)對于構(gòu)建復(fù)雜電路至關(guān)重要,有了它,就可以長期實(shí)時(shí)測量并處理生理數(shù)據(jù)。
總編輯圈點(diǎn)
我們通常認(rèn)知里的電子皮膚,在功能上,是具有多重感知能力的電子產(chǎn)品;在觸感上,要盡力模仿人類或其他生物皮膚的柔韌特性,但我們很少考慮到其材料的微結(jié)構(gòu)在長期使用中會(huì)不會(huì)帶來不適。實(shí)際上,隨著電子皮膚功能的多元化和使用的普及性,這一點(diǎn)變得尤為重要。而和電子皮膚一樣,任何新興文明產(chǎn)物在其不斷發(fā)展中,不應(yīng)僅僅是一個(gè)幫助人類探索世界的有力工具,還應(yīng)更加的貼近人性。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載,非本網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容,不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí),對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。