韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)功開發(fā)出首款納米結(jié)構(gòu)電子皮膚設(shè)備
2022-11-09 16:22:43 admin
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】將有機(jī)或無(wú)機(jī)材料電子器件制作在柔性/可延性基板上的新興電子技術(shù)，被稱為柔性電子技術(shù)。與傳統(tǒng)電子技術(shù)相比，柔性電子具有更大的靈活性，可以在一定程度上滿足設(shè)備的形變要求。
在此基礎(chǔ)上，科幻故事中在皮膚中融入各種電子設(shè)備，如腕式電子屏幕或生物信號(hào)收集等成為可能，被稱之為“電子皮膚”。當(dāng)然，目前科技所能實(shí)現(xiàn)的電子皮膚，通常是指貼在皮膚上的電子可穿戴設(shè)備，一般用于收集溫度、心率、肌電圖和血壓等生物信號(hào)，并傳輸數(shù)據(jù)等。為了使用實(shí)時(shí)醫(yī)療系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量生理信號(hào)，需要一種能夠連接到光滑且不斷移動(dòng)的皮膚表面的軟性傳感器。因此，目前大多數(shù)用于皮膚表面的電子設(shè)備都使用塑料和橡膠等表面平坦的基材制造而成。
但由于材料限制，目前的電子皮膚通常透水透氣性較差，長(zhǎng)期穿戴可能會(huì)對(duì)皮膚造成壓力，產(chǎn)生過(guò)敏、代謝紊亂等問(wèn)題。鑒于此，科學(xué)界一直致力于以聚合物納米纖維為基礎(chǔ)的、擁有良好透氣性的納米網(wǎng)格器件的相關(guān)研究。
近日，韓國(guó)大邱慶北科學(xué)技術(shù)院(DGIST)研究團(tuán)隊(duì)表示，他們已經(jīng)成功開發(fā)出了世界上第一個(gè)采用納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)納米結(jié)構(gòu)的可應(yīng)用于電子皮膚設(shè)備的超薄透氣納米有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)。納米網(wǎng)狀物(Nanomesh)是一種新的無(wú)機(jī)納米結(jié)構(gòu)二維材料，是一單層自裝配的硼和氮原子層形成高度有規(guī)則的網(wǎng)，因此具有良好的透氣性，可以讓佩戴者長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量和處理生物信號(hào)，不會(huì)感覺(jué)不適。
研究人員表示，晶體管的開發(fā)對(duì)于構(gòu)建復(fù)雜電路至關(guān)重要，新設(shè)備即使折疊或彎曲、或在高濕度等惡劣環(huán)境下，都不會(huì)導(dǎo)致性能受損，且OFET幾乎不會(huì)給用戶帶來(lái)任何不適，并且可以與各種傳感器相結(jié)合。因此，可以長(zhǎng)期實(shí)時(shí)測(cè)量并處理生理數(shù)據(jù)的電子皮膚成為可能。這一成果標(biāo)志著科學(xué)家們向電子皮膚設(shè)備集成系統(tǒng)邁進(jìn)了一大步。
或許，科幻故事中的抬手即可出現(xiàn)電子投屏，或隨時(shí)反應(yīng)身體狀態(tài)的電子醫(yī)生，將在不遠(yuǎn)的未來(lái)成為可能
在此基礎(chǔ)上，科幻故事中在皮膚中融入各種電子設(shè)備，如腕式電子屏幕或生物信號(hào)收集等成為可能，被稱之為“電子皮膚”。當(dāng)然，目前科技所能實(shí)現(xiàn)的電子皮膚，通常是指貼在皮膚上的電子可穿戴設(shè)備，一般用于收集溫度、心率、肌電圖和血壓等生物信號(hào)，并傳輸數(shù)據(jù)等。為了使用實(shí)時(shí)醫(yī)療系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量生理信號(hào)，需要一種能夠連接到光滑且不斷移動(dòng)的皮膚表面的軟性傳感器。因此，目前大多數(shù)用于皮膚表面的電子設(shè)備都使用塑料和橡膠等表面平坦的基材制造而成。
但由于材料限制，目前的電子皮膚通常透水透氣性較差，長(zhǎng)期穿戴可能會(huì)對(duì)皮膚造成壓力，產(chǎn)生過(guò)敏、代謝紊亂等問(wèn)題。鑒于此，科學(xué)界一直致力于以聚合物納米纖維為基礎(chǔ)的、擁有良好透氣性的納米網(wǎng)格器件的相關(guān)研究。
近日，韓國(guó)大邱慶北科學(xué)技術(shù)院(DGIST)研究團(tuán)隊(duì)表示，他們已經(jīng)成功開發(fā)出了世界上第一個(gè)采用納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)納米結(jié)構(gòu)的可應(yīng)用于電子皮膚設(shè)備的超薄透氣納米有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)。納米網(wǎng)狀物(Nanomesh)是一種新的無(wú)機(jī)納米結(jié)構(gòu)二維材料，是一單層自裝配的硼和氮原子層形成高度有規(guī)則的網(wǎng)，因此具有良好的透氣性，可以讓佩戴者長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量和處理生物信號(hào)，不會(huì)感覺(jué)不適。
研究人員表示，晶體管的開發(fā)對(duì)于構(gòu)建復(fù)雜電路至關(guān)重要，新設(shè)備即使折疊或彎曲、或在高濕度等惡劣環(huán)境下，都不會(huì)導(dǎo)致性能受損，且OFET幾乎不會(huì)給用戶帶來(lái)任何不適，并且可以與各種傳感器相結(jié)合。因此，可以長(zhǎng)期實(shí)時(shí)測(cè)量并處理生理數(shù)據(jù)的電子皮膚成為可能。這一成果標(biāo)志著科學(xué)家們向電子皮膚設(shè)備集成系統(tǒng)邁進(jìn)了一大步。
或許，科幻故事中的抬手即可出現(xiàn)電子投屏，或隨時(shí)反應(yīng)身體狀態(tài)的電子醫(yī)生，將在不遠(yuǎn)的未來(lái)成為可能
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