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,。
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,。因此,基底(感知成分所依附的材料)的選擇非常關(guān)鍵,。機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,。