物理科技生物学-PHYICA

“透气”电子产品高村のぞみ为更实用的可穿戴技术铺平了道路

纳米技术 2022-03-28 23:58:08

北卡罗莱纳州立大学马特·希普曼 这种套筒结合了新的电子材料,使其能够作为视频游戏控制器

学分:北卡罗来纳州立大学 工程研究人员创造了超薄、可拉伸的透气电子材料,让这种材料能够“呼吸”

“这种材料是专为生物医学或可穿戴技术设计的,因为它的透气性允许汗液和挥发性有机化合物从皮肤上蒸发掉,让使用者更舒适——尤其是长期佩戴

“相对于早期的可拉伸电子产品,气体渗透性是一个巨大的进步,”北卡罗莱纳州立大学机械和航天工程教授朱勇说,他是该项工作的合著者

“但我们用于制作材料的方法也很重要,因为这是一个简单的过程,易于推广

" 具体来说,研究人员使用了一种叫做呼吸图形法的技术来制造一种具有均匀分布孔洞的可拉伸聚合物薄膜

将薄膜浸在含有银纳米线的溶液中进行涂覆

研究人员随后热压材料,将纳米线密封到位

“最终的薄膜显示出导电性、透光率和水蒸气渗透性的完美结合,”朱说

“由于银纳米线嵌入在聚合物表面的正下方,这种材料在汗液中和长时间佩戴后也表现出优异的稳定性

" “最终的结果非常薄——只有几微米厚,”该论文的合著者、前北卡罗来纳州立大学博士后研究员、现为石溪大学教师的姚姗姗说

“这样可以更好地接触皮肤,使电子设备具有更好的信噪比

姚说:“可穿戴电子产品的透气性不仅对舒适性很重要。”

“如果可穿戴设备不透气,也会导致皮肤发炎

" 为了证明这种材料在可穿戴电子设备中的应用潜力,研究人员开发并测试了两种代表性应用的原型

第一个原型由可安装在皮肤上的干电极组成,用作电生理传感器

这些有多种潜在的应用,如测量心电图和肌电信号

“这些传感器能够记录高质量的信号,与市售电极相当,”朱说

第二个原型展示了用于人机界面的纺织品集成触摸感应

作者使用了一个与多孔电极结合的可穿戴纺织套来玩电脑游戏,比如俄罗斯方块

“如果我们想开发可佩戴的传感器或用户界面,可以佩戴很长一段时间,我们需要透气的电子材料,”朱说

“所以这是向前迈出的重要一步

" 这篇题为“透气、超薄、可拉伸的多孔电极表皮电子学”的论文发表在《美国化学学会纳米》杂志上

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