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[導(dǎo)讀] 據(jù)美國化學(xué)會官網(wǎng)近日報道,韓國的一支科研團(tuán)隊受章魚吸盤啟發(fā),開發(fā)出一種基于石墨烯、有吸附力的生物傳感器。附著于皮膚的可穿戴電子設(shè)備已成為健康傳感器技術(shù)領(lǐng)域的新興研究趨勢之一。可穿戴傳感器采用“電

據(jù)美國化學(xué)會官網(wǎng)近日報道,韓國的一支科研團(tuán)隊受章魚吸盤啟發(fā),開發(fā)出一種基于石墨烯、有吸附力的生物傳感器。附著于皮膚的可穿戴電子設(shè)備已成為健康傳感器技術(shù)領(lǐng)域的新興研究趨勢之一??纱┐鱾鞲衅鞑捎谩半婋x子透入療法”使身體出汗,然后測量其中的酒精含量,發(fā)送至用戶的手機(jī)。

此類可穿戴設(shè)備不僅可監(jiān)測心率、體表溫度、血氧水平、運(yùn)動量及其他生理參數(shù),還能監(jiān)測與炎癥甚至胰島素有關(guān)的重要生理指標(biāo)??纱┐髟O(shè)備采集的數(shù)據(jù)與信息,不僅有助于病人及時了解健康和醫(yī)療狀況,還能在某些疾病發(fā)作之前作出預(yù)警,或在疾病發(fā)作時讓病人得到及時的醫(yī)療照顧。

但是,長期以來,尋找將可穿戴設(shè)備貼合到皮膚上的最佳方法一直是一項挑戰(zhàn)。近日,韓國的一支科研團(tuán)隊報告稱,他們受章魚吸盤啟發(fā),開發(fā)出一種基于石墨烯、有吸附力的生物傳感器。其研究成果發(fā)表在《美國化學(xué)會應(yīng)用材料與接口(ACS Applied Materials & Interfaces)》期刊上。

一個真正有效的可穿戴傳感器必須是柔軟的,而且可以完全貼合到潮濕和干燥的皮膚上,讓用戶保持舒適的體驗(yàn)。因此,基底(感知成分所依附的材料)的選擇非常關(guān)鍵。機(jī)織紗是一種普遍使用的基底,但它有時會與皮膚接觸得不完全,特別是在皮膚上毛發(fā)濃密的時候。普通的紗線也容易受到潮濕環(huán)境的影響。

在水下時,粘合劑會失去其粘合力;在干燥環(huán)境中,粘合劑又太粘,以至于撕下的時候會讓人感到疼痛。為了克服這些挑戰(zhàn),方昌玄(Changhyun Pang)、崔長松(Changsoon Choi)以及同事們開發(fā)出一種低成本的石墨烯基傳感器。該傳感器具有類似紗線的基底,該基底采用章魚般的吸盤吸附到皮膚上。

研究人員們將氧化石墨烯涂覆到彈性聚氨酯與滌綸織物上,并浸泡在L-抗壞血酸中,以幫助導(dǎo)電,同時保持其強(qiáng)度和彈性。在那里,他們添加了一層石墨烯涂層和PDMS薄膜,以形成從織物到皮膚的導(dǎo)電路徑。最終,他們將吸盤般的微型圖案蝕刻到薄膜上。

該傳感器可以在潮濕和干燥的環(huán)境下,大范圍地檢測壓力與運(yùn)動。研究人員稱,該器件也能監(jiān)測一系列人體活動,包括心電圖信號、脈搏和語言模式,因此有望應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。

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