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清華大學(xué)成功研發(fā)出可測人體信號的“電子皮膚”

2018-08-09 17:32 新華網(wǎng)
關(guān)鍵詞:傳感器智慧醫(yī)療

導(dǎo)讀:記者從清華大學(xué)獲悉,清華大學(xué)微納電子系任天令教授團隊日前研發(fā)出多層石墨烯表皮電子皮膚,該器件具有極高的靈敏度,可以直接貼覆在皮膚上用于探測呼吸、心率、發(fā)聲等,在運動監(jiān)測、睡眠監(jiān)測、生物醫(yī)療等方面具有重大應(yīng)用前景。

  記者從清華大學(xué)獲悉,清華大學(xué)微納電子系任天令教授團隊日前研發(fā)出多層石墨烯表皮電子皮膚,該器件具有極高的靈敏度,可以直接貼覆在皮膚上用于探測呼吸、心率、發(fā)聲等,在運動監(jiān)測、睡眠監(jiān)測、生物醫(yī)療等方面具有重大應(yīng)用前景。

  這一成果近日發(fā)表于國際納米領(lǐng)域著名期刊《美國化學(xué)學(xué)會·納米》上。

  據(jù)介紹,電子皮膚是一種重要的生物醫(yī)學(xué)傳感器,要求器件擁有好的柔韌性和可伸縮性、高靈敏度、好的貼合度和舒適度?!笆┯捎谄涑錾膶?dǎo)電性和柔韌性,是電子皮膚的理想材料。但是將石墨烯更加舒適、美觀、穩(wěn)定、可靠地貼合在皮膚表面,從而采集人體各種生理信號一直是一個亟待解決的關(guān)鍵問題?!比翁炝罱忉?。

  通過對激光直寫石墨烯微觀結(jié)構(gòu)的分析研究,任天令教授團隊建立了以石墨烯帶狀結(jié)構(gòu)為基元的裂痕理論模型,較好地模擬了由應(yīng)力引起的阻值變化過程?!岸鄬邮┍砥る娮悠つw可以通過電阻變化實現(xiàn)對皮膚表面的微小形變等的監(jiān)測,通過貼附在口罩、手腕、喉嚨等多個位置分別實現(xiàn)對呼吸、心跳、語音等生理體征信號的測量。”任天令說。

  此外,在器件研制過程中,團隊創(chuàng)造了濕法剝離氧化石墨烯的新工藝,去除石墨烯氧化物,只留存石墨烯,使得器件更加美觀,靈敏度更高,可耐受更高的溫度。