清华大学研发出可以测量人体信号的“电子皮肤”
科普小知识2022-02-19 07:02:28
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记者从清华大学了解到,清华大学微纳电子系教授任的团队最近开发了一种多层石墨烯表皮电子皮肤。该装置具有极高的灵敏度,可直接应用于皮肤,检测呼吸、心率、发声等。它在运动监测、睡眠监测、生物医学等方面有很大的应用前景。
这项成就最近发表在著名的国际期刊《美国化学学会纳米》上。
据介绍,电子皮肤是一种重要的生物医学传感器,它要求良好的灵活性和可扩展性、高灵敏度、良好的贴合性和舒适性。“石墨烯具有优异的导电性和柔韧性,是电子皮肤的理想材料。然而,以更舒适、美观、稳定和可靠的方式将石墨烯附着到皮肤表面以收集人体的各种生理信号一直是一个关键问题。”让上天来解释。
任教授的团队通过对激光直接写入的石墨烯微观结构的分析和研究,建立了基于石墨烯带结构的裂纹理论模型,较好地模拟了应力引起的电阻变化过程。“多层石墨烯表皮电子皮肤可以通过电阻变化来监测皮肤表面的微小变形,并通过附着在面具、手腕、喉咙等多个位置分别测量呼吸、心跳、声音等生理信号。”任说:
此外,在器件开发过程中,该团队创造了一种湿法剥离氧化石墨烯以去除氧化石墨烯的新工艺,只留下石墨烯,使器件更加美观、更加灵敏并能够承受更高的温度。