工程师在室温下将可穿戴传感器直接打印到皮肤上

柔性电子技术带来了一些有趣的可能性。可穿戴传感器,用于…

3、Dorothy Quiggle宾夕法尼亚州立大学职业发展教授(图片来源:宾夕法尼亚州立大学工程学院)

柔性电子技术带来了一些有趣的可能性。例如,可穿戴传感器正在迅速发展。新的创新将可穿戴传感器带到了另一个维度。工程师们现在可以直接在皮肤上打印传感器,采用类似纹身的薄膜和袖子的形式,监测人体健康的各个方面。

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宾夕法尼亚州立大学的科学家们开发了一种新型传感器,他们说这种传感器可以安全地直接打印在皮肤上,在皮肤上可以跟踪体温和血氧水平等数据,工作完成后会被洗掉。

该传感器能够精确连续地捕捉温度、湿度、血氧水平和心脏功能信号研究人员说.他们还将身体上的传感器连接到一个具有无线传输能力的网络中,以监测他们前进过程中的信号组合。该研究团队开发的一种工艺可以将传感器直接打印到皮肤上,该工艺可以在室温下将传感器的金属部件粘合在一起,而不是在其他粘合或烧结工艺所需的高温下。高温烧结通常需要将银纳米颗粒粘合在一起,形成柔性电子元件。在572华氏度(300摄氏度)的温度下,这不能安全地直接在皮肤上进行。

该研究团队发明了一种技术,可以在室温下结合传感器的金属组件,而不是在其他粘合或烧结工艺所需的高温下。他们开发了一种烧结层,由常用的聚乙烯醇糊状物和碳酸钙组成,可以让纳米颗粒在室温下结合。

研究人员说:“室温烧结辅助层由聚乙烯醇膏(可剥离口罩的主要成分)和碳酸钙组成,碳酸钙由蛋壳组成。”

该层降低了打印表面的粗糙度,并允许超薄层的金属图案,可以弯曲和折叠,同时保持机电功能。

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虽然该烧结层允许在室温下完成该过程,但它也使所得材料的表面更光滑,在车身上应用仍然灵活。

利用这项技术,研究人员已经在皮肤上直接制造了血氧、心电图、温度和湿度传感器。他们还将这些传感器连接到一个网络中,可以将读数实时传输到附近的监视器。

山姆·德雷珀
2021年9月13日

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