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利用3D打印技术与柔性微结构薄膜结合,实现触觉生物传感器

发布时间:2018-11-08 访问次数:301次 来源:X-mol 分享:

‍近年来,柔性微结构触觉传感器具有高灵敏(低至几帕斯卡)、可拉伸、可穿戴、易集成等优势,在智能机器人、人造皮肤、假肢、便携式医疗设备等领域展现出极大的优势和应用前景。但柔性微结构触觉传感器局限于识别力学或者机械形变,目前仅能感知压力、脉搏、声带振动等简单的生理学信号。人体包含极其丰富的化学以及生物化学信号,能更为精准地反映人体的健康信息。

基于此,深圳大学张晗教授和南洋理工大学的陈晓东教授合作提出了一种化学机械传导机制,通过设计目标物诱导的产气反应,利用3D打印技术与柔性微结构薄膜结合,实现了触觉生物传感器。微结构化学机械力传导机制含有多重信号放大功能,包括纳米催化、气液转变以及微结构信号传导等策略,将灵敏度提高30倍(相对传统电化学),且信号输出过程避免电极与反应物料的直接接触,因此触觉生物传感器展现出普适性(癌症标记物、炎症标记物、生物反应中间体等)、高灵敏性、便携性、高稳定性等优势。该方法将极大地拓宽柔性触觉传感的应用范围,触觉生物传感器有望应用于便携式生物传感、家庭医疗监测设备、生物机械自响应系统、智能机器人等领域。相关研究工作近期在Advanced Materials 上报道,深圳大学为第一通讯单位。

参考文献:

Tactile Chemomechanical Transduction Based on an Elastic Microstructured Array to Enhance the Sensitivity of Portable Biosensors,Adv. Mater., 2018, DOI: 10.1002/adma.201803883