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Nat. Nanotech.:網狀結構設計,讓電子皮膚變得“會呼吸”

來源: X-MOL 2017-08-14 12:00:20

人們所熟悉的一些臨床診斷手段,例如心電圖、肌電圖和腦電圖等,需要將電極粘到皮膚上感應并傳遞皮膚上的電信號到儀器,幫助醫生監測患者的生命體征。另外,有類似功能的電子器件也可以幫助提高假肢的敏感度和響應水平。雖然這些電子器件可以很好的貼合在皮膚上,但是不透氣的材質會阻礙出汗,如果長期使用甚至還可能引起刺激或炎癥。在一些醫療和體育領域的研究中,常常要求對心率進行一年以上的連續監測,因而解決電子器件貼片的透氣性問題顯得尤為重要。


日前,來自東京大學的Takao Someya教授(點擊查看介紹)及其團隊,基于納米網(nanomeshes)結構,開發出一種超薄、輕便、可拉伸且高度透氣的電子傳感器(被稱為“電子皮膚”),可以被直接、長期用于人體皮膚,且不會對皮膚產生刺激或是引發炎癥反應。相關成果發表于Nature Nanotechnology 雜志上。


研究人員首先通過靜電紡絲技術,將生物相容性良好的水溶性聚合物聚乙烯醇(PVA)的納米纖維編織成網狀。接著,在其表面覆蓋薄薄一層金(厚度為70-100納米)作為導電材料。使用的時候,將其放在皮膚表面并噴灑一些水,PVA會溶解并形成幾十納米厚的粘合劑層,從而使金納米網粘附在皮膚上。這種透水透氣的“電子皮膚”可以很好地貼合在不規則的皮膚表面,對皮膚紋理、指紋、皺紋都沒有影響。要想去掉也很容易,洗一洗就行,PVA完全溶解之后金納米網也就不會繼續粘附在皮膚上了。


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