浦项科技大学(POSTECH)
仙人掌脊柱激发的表皮汗液收集贴片和水滴通过楔形通道的示意图
信用:POSTECH 根据仙人掌刺如何吸水的原理，开发了一种集汗贴
汗液是一种有效的体液，可以在不采集血液的情况下分析体内的生物成分
这种汗液传感器可以减少糖尿病患者反复抽血的麻烦，还可以用于日常健康监测的可穿戴设备中
然而，汗液传感器的实际使用受到不规则和低汗液分泌率的阻碍
迫切需要有效收集这些汗液分泌物
对此，由赵基元教授和博士领导的研究小组
d候选人Jonghyun Son来自POSTECH的化学工程系，他最近开发了一种贴在皮肤上的贴片，通过模仿仙人掌刺后面的原理来快速收集汗液
生长在干旱环境中的仙人掌，为了生存，会将刺尖上形成的水滴移动到底部
在这个过程中，由于作用在水滴曲面内外的压力差，细小的水滴移动
这种现象被称为拉普拉斯压力
基尔万·周教授的研究团队新开发的这种贴片应用了仙人掌刺如何集水的原理
研究人员通过使用具有超疏水/超亲水表面的楔形润湿图案来模拟仙人掌脊柱的结构
通过这种方式，楔形图案表面上的汗液滴自发地移动到楔形图案的宽端，因为液滴的前表面和后表面之间的拉普拉斯压力差被最大化
结果证实，无论微流体通道的倾斜度如何，楔形通道都可以快速自发地收集汗液，而不需要额外的力
此外，楔形通道显示出很高的汗液收集效率，因为它将几乎所有的汗液滴输送到感测区域，而不会将muc h留在通道内部，这使得它能够比传统的微流体通道更快地收集汗液
这使得贴片能够连续监测血液中的生物分析物
POSTECH的Kilwon Cho教授解释说:“收集汗液的困难阻碍了它在可穿戴医疗设备中的应用。”
他补充说，“这种新开发的贴片通过快速收集汗液并方便其在各种可穿戴医疗设备中的使用，包括血糖监测，解决了这个问题
" 这项研究发表在《先进材料》杂志上
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