中科院和第三军医大学研发出植入式电子的超弹应变传感器

近年来材料科学和制造技术的快速进步极大促进了柔性可延展传感电子器件的发展。尽管通过一系列的结构设计(如:波浪、蛇形结构等)可以赋予传统刚性材料和硅基器件一定程度的形变能力,但是这些材料依旧难以承受显著的机械形变。当这些电子器件穿戴在人体皮肤或者弯曲表面时,器件和柔软的人体组织之间的机械不匹配是该领域需要解决的关键科学问题之一。因此,能用于可穿戴和植入式电子器件的超弹、高灵敏的柔性传感器需求迫切。为此,中科院苏州纳米所张珽课题组和第三军医大学大坪医院赵辉、熊雁研究团队合作,针对上述需求和关键科学问题,采用预拉伸-包裹-释放的策略得到了一种新型表面具有均匀褶皱结构的核-鞘纤维状超弹应变传感器,并证明了其在大应变、全工作范围内有出色的传感性能。


中科院和第三军医大学研发出植入式电子的超弹应变传感器_娱乐产业_网拍直播


在该工作中,研究者首先制备了超轻薄的碳纳米管复合薄膜(˜800 nm),进一步地通过旋转包裹的方式将其组装于预拉伸为1600%的超弹热塑性弹性体(TPE)上,最后释放应力得到最大应变范围可以达到1135%的纤维状超延展应变传感器。该超弹纤维应变传感器具有接近皮肤的弹性模量(——140 kPa),由于器件鞘层周期性褶皱结构相互接触形成了大量接触导电通路,在形变过程中会引起电阻值的显著变化,从而既可以对微弱应变又可以对大应变有良好的响应,因此在整个工作范围内具有高的灵敏度(0-150%应变范围内灵敏度(GF)为21.3,200%-1135%应变范围内GF为34.22)。


中科院和第三军医大学研发出植入式电子的超弹应变传感器_娱乐产业_网拍直播


该工作为从材料、结构与界面角度设计和制造超延展柔性电子器件提供了新思路,可以有效地消除器件与柔软组织之间的模量差异带来的性能损耗,并成功地演示了其对人体微小肌肉运动以及大范围的关节运动实时监测能力,以及作为可植入式器件用于数字化医疗来评估术后肌腱修复情况的潜力。


54
137
0
29

相关资讯

  1. 1、《绝命航班》曝概念海报预计明年三月全球上映1324
  2. 2、易烊千玺再获奖,在线视频发表感言,运动装亮相帅气十足_电影少年1893
  3. 3、春节档大片观察之《唐探3》:国际化野心藏不住,两极化口碑躲不了1055
  4. 4、《致青春》首日破4500万“假小子”朱小北获赞4239
  5. 5、《海绵宝宝》带给人多少欢乐,他的离世就让人多么痛心2190
  6. 6、《打望》重庆热拍杨紫婷孙文婷严寒泡“冷泉”943
  7. 7、刘烨晒39岁妻子美照,配文5个字太甜蜜,最后一张照片却被吐槽3027
  8. 8、黄日华:一个郭靖就够了,但他有六个角色无法被超越,让人印象深492
  9. 9、《北青》引发“重走青春”大讨论你有资本吗?3528
  10. 10、FBI最成功卧底,潜伏20年不被发现,无奈道:再不收网我当老大了3407
全部评论(0)
我也有话说
0
收藏
点赞
顶部