离子双网水凝用于可穿戴电子产品中集成电磁屏蔽和自动传感
Chenchen Wang1, Yao Ding1, Tianzhao Wu2
1Key Laboratory of Advanced Materials for Facility Agriculture, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, College of Materials and Energy, South China Agricultural University, No. 483 Wushan Road, Guangzhou, 510642, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|June 30, 2025
概括
一种新的离子水凝为植入式设备提供双重保护,提供有效的电磁屏蔽和自动供电的生理监测. 这种材料融合了先进医疗电子产品的生物相容性和低成本.
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
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
背景情况:
- 心血管植入式电子设备 (CIED) 需要对电磁干扰 (EMI) 进行保护.
- 将监控功能集成到CIED中是一个重大挑战.
- 现有的解决方案往往缺乏生物相容性或多功能性.
研究的目的:
- 开发一种用于集成EMI屏蔽和自动供电生理监测的多功能材料.
- 为了应对CIED面临的双重挑战.
- 创造一种生物相容,低成本的替代传统屏蔽材料.
主要方法:
- 使用含有Ca2+和Li+离子的藻酸盐 (SA) 和烯胺 (AM) 制造双网离子水凝.
- 优化离子协调和盐度,以增强屏蔽.
- 将水凝集成到自动供电的传感器中,用于生理信号监测.
主要成果:
- 优化的水凝在X频段达到63.75dB的EMI屏蔽效率 (SET),吸收损失>93%.
- 该材料证明了高灵敏度的生理信号 (例如心跳) 的有效自动传感.
- 水凝在动态环境中表现出极好的抗干扰能力.
结论:
- 开发的离子凝为电磁保护和CIED智能监控提供了一个有前途的材料-设备-系统解决方案.
- 这种方法避免了传统的导电填充剂,提高了生物相容性并降低了成本.
- 在可植入电子产品中为多功能屏蔽材料开辟了新的途径.


