作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2024/1/30 12:27:35
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3D打印电子皮肤具有弯曲和感知能力

 


图片来源:物理学家组织网

美国和印度科学家携手,利用具有可调谐电子和热生物传感能力的纳米工程水凝胶,借助3D打印技术,开发出一种新型电子皮肤。新皮肤可像人类皮肤一样弯曲、拉伸,并具有感知能力,有望应用于机器人、假肢、可穿戴设备、运动和健身、安全系统和人机交互等领域。相关研究论文发表于最新一期《先进功能材料》杂志。

人类皮肤是大脑与外界连接的“桥梁”,通过触摸、温度和压力为人体提供丰富的反馈。而电子皮肤未来有望应用于多个领域,比如,持续监测用户的运动、体温、心率和血压等生命体征的可穿戴设备。

最新研究负责人、得克萨斯农工大学生物医学工程系教授阿希列什·贾哈沃指出,为创建电子皮肤,必须开发出耐用材料。这些材料应兼具模仿人类皮肤的灵活性,包含生物电传感能力,以及采用适合可穿戴或植入式设备的制造技术。为此,他们开发出了一种纳米工程水凝胶。

研究人员利用二硫化钼纳米中的“原子缺陷”,使其能实现高导电性。这些专门设计的二硫化钼纳米颗粒充当交联剂,形成水凝胶,并赋予电子皮肤导电性和导热性。

研究人员在基于水凝胶的系统内引入了“三重交联”策略。水凝胶更容易处理和操作,解决了3D打印技术开发电子皮肤遇到的一些问题,有助构建复杂的2D和3D电子结构。水凝胶也让新电子皮肤能更好地顺应并黏附在动态、潮湿的生物表面上,而这对医疗保健尤为重要。

 
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