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哈佛大學開發(fā)出具有生物相容性的柔性可穿戴傳感器

2018-12-29
關鍵詞: 柔性傳感器 傳感器

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  人體的手和手指是我們不同生理學指標的診斷窗口。手部活動和握力可以反應人體整體健康狀況。

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  據(jù)麥姆斯咨詢報道,美國哈佛大學工程學院的研究人員開發(fā)出了一種安全、精確的力和應變傳感器,可以直接連接到手指上進行監(jiān)測。這種傳感器可以長時間連續(xù)工作,幾乎沒有延時地測量力和應變。

  這是一項可喜的研究成果,因為之前開發(fā)的類似器件響應緩慢,并且輸出跟施加的力不能成比例地線性變化。此外,此前采用的導電液如果發(fā)生泄漏,并不完全安全。

  該研究論文的第一作者哈佛大學科學家Siyi Xu介紹了這款傳感器,“我們團隊開發(fā)的新型導電液,跟鹽水一樣安全?!盭u指出,他們開發(fā)的新型導電液的導電性是以前生物相容性溶液的四倍。

  該溶液由碘化鉀(一種常見的膳食補充劑)和甘油制成,甘油通??梢宰鳛橐环N食品添加劑。將這些組分混合后,甘油會分解碘化鉀的結構,并形成鉀離子和碘離子,從而使液體導電。

  這款傳感器含有很多微小圓柱體的分層結構,當有力施加到器件上時導電液會被推入其中。由于微型圓柱體較狹窄且數(shù)量很多,整個器件能夠實現(xiàn)幾乎實時的高精度測量。

  這種新型導電液在寬泛的溫度和濕度水平下都能保持穩(wěn)定。Xu表示,過去的生物相容性傳感器采用氯化鈉-甘油導電液,但該解決方案的傳感器數(shù)據(jù)噪音非常多,并且需要長達10個小時的制備時間。新解決方案僅需要20分鐘制備,并能提供非常純凈的數(shù)據(jù)。

  該傳感器可用于有發(fā)育障礙和高度敏感皮膚的早產(chǎn)兒童。這款可穿戴式傳感器可以提供精確的探測數(shù)據(jù),同時解決孩子的任何過敏問題。


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