基于微凝增强双网水凝的3D打印微结构超灵敏压力传感器,用于生物机械应用
Jingxia Zheng1, Guoqi Chen1, Hailong Yang1
1Key Laboratory of Polymeric Composite and Functional Materials of Ministry of Education, Guangdong Functional Biomaterials Engineering Technology Research Center, Guangzhou Key Laboratory of Flexible Electronic Materials and Wearable Devices, School of Materials Science and Engineering, Sun Yat-sen University, 135 Xingang Road West, Guangzhou 510275, China. fujun8@mail.sysu.edu.cn.
Materials horizons
|August 2, 2023
概括
这项研究介绍了用于健康监测的坚固,敏感的水凝压力传感器. 3D打印的微凝增强双网水凝为可穿戴电子产品提供了增强的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 基于水凝的可穿戴传感器对于健康和运动监测至关重要.
- 提高水凝传感器的性,灵敏度和稳定性仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发高度灵敏和机械强大的水凝压力传感器.
- 展示这些传感器在人类生物力学和运动跟踪中的应用.
主要方法:
- 使用微凝增强双网 (MRDN) 水凝的3D打印制造层次结构的水凝.
- 使用聚电解质微凝与第二个网络相互透,以创建超强硬的水凝.
- 开发可逆凝溶液过渡前体,用于微结构传感器阵列的高保真3D打印.
主要成果:
- 在高含水量下,获得了具有1.61 MPa抗拉强度和5.08 MJ m-3破裂性的水凝.
- 显示的超高传感器灵敏度为0.925kPa-1 ,是普通水凝的50倍以上.
- 成功应用了传感器阵列,用于监测步行过程中的足部生物力学和跟踪运动轨迹.
结论:
- 通过3D打印制造的分层结构的MRDN水凝为先进的可穿戴式压力传感器提供了有前途的方法.
- 这些传感器具有卓越的灵敏度和性,可有效监测人类健康和运动.
- 开发的技术为灵活的可穿戴电子设备和先进的传感应用提供了巨大的潜力.
