八爪鱼风格的可穿戴传感器

坚固皮肤的可穿戴电子产品是健康传感器技术的新兴趋势,因为它能够监测从心率到步数的各种人类活动。但找到将器械贴在身体上的最佳方法一直是一个挑战。现在,一组研究人员报告了一种受章鱼“吸盘”启发的石墨烯粘合剂生物传感器的开发。他们在ACS Applied Materials&Interfaces上报告了他们的发现。

为了使可穿戴传感器真正有效,它必须是柔韧的并且完全粘附在潮湿和干燥的皮肤上,但仍然对使用者保持舒适。因此,基质的选择,即传感化合物所依赖的材料,是至关重要的。编织纱线是一种流行的基材,但它有时不能完全接触皮肤,特别是如果皮肤有毛。典型的纱线和线也易受潮湿环境的影响。粘合剂可能会在水下失去抓地力,在干燥的环境中它们会变得很粘,以至于在剥离时会很痛。为了克服这些挑战,Changhyun Pang,Changsoon Choi及其同事致力于开发一种低成本的石墨烯传感器,其传感器采用类似于章鱼的吸盘粘附在皮肤上。

研究人员用弹性聚氨酯和聚酯织物涂上氧化石墨烯并浸泡在L-抗坏血酸中,以保持导电性,同时保持其强度和伸展性。从那里,他们添加了石墨烯和聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)膜的涂层,以形成从织物到皮肤的导电路径。最后,他们在胶片上蚀刻出微小的章鱼状图案。传感器可以在潮湿和干燥环境中检测各种压力和运动。研究人员说,该设备还可以监测一系列人类活动,包括心电图信号,脉冲和语音模式,证明其在医疗应用中的潜在用途。