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直接印制在人体皮肤上的可穿戴电路,中国机器人网,vrovro.com
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直接印制在人体皮肤上的可穿戴电路
2022年04月19日    阅读量:     新闻来源:中国机器人网 vrovro.com  |  投稿

“可穿戴电路在室温下直接烧结在皮肤表面,用于健康监测”
ACS应用材料与接口

可穿戴电子设备正变得更小、更舒适,并越来越能够与人体进行交互。为了实现真正的无缝集成,电子产品有朝一日可以直接印在人们的皮肤上。作为朝着这个目标迈出的一步,《ACS应用材料与接口》杂志的研究人员已经将可穿戴电路安全地直接放置在人体皮肤表面,以监测健康指标,如温度、血氧、心率和血压。

最新一代用于健康监测的可穿戴电子设备将软体传感器与柔性印刷电路板(FPCB)相结合,用于信号读出和向医护人员无线传输。然而,在传感器连接到车身之前,必须将其打印或平版印刷到载体材料上,这可能涉及复杂的制造方法。为了简化工艺并提高设备的性能,贺鹏、赵伟伟、程焕宇和同事们希望开发一种室温方法,将金属纳米颗粒烧结到纸或织物上,用于FPCB,并直接烧结到人体皮肤上,用于体上传感器。烧结——将金属或其他颗粒熔合在一起的过程——通常需要加热,这不适合将电路直接连接到皮肤上。

研究人员设计了一个电子健康监测系统,该系统由直接印在人手背上的传感器电路以及附在衬衫袖子内侧的纸质FPCB组成。为了使FPCB成为系统的一部分,研究人员在一张纸上涂上一种新型烧结助剂,并使用带有银纳米颗粒墨水的喷墨打印机在涂层上打印电路。随着溶剂从油墨中蒸发,银纳米颗粒在室温下烧结形成电路。一个商用芯片被添加到无线传输数据中,产生的FPCB被连接到志愿者的袖子上。研究小组使用同样的方法来烧结志愿者手上的电路,只是用聚合物印章进行了打印。作为概念证明,研究人员制作了一个完整的电子健康监测系统,可以感应温度、湿度、血氧、心率、血压和电生理信号,并分析其性能。这些传感器获得的信号与传统商业设备测量的信号相当或更好。

作者承认滨州州立大学、国家科学基金、深圳科技计划、深圳工业和信息化局和中国国家自然科学基金会的资助。

标签:技术中心医用机器人
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