作者:张佳欣 来源:科技日报 发布时间:2024/9/23 9:01:46
选择字号:
自制“橡皮泥”可读取人体电信号

 

科技日报北京9月22日电(记者张佳欣)据发表在最新一期《设备》杂志上的论文,美国马萨诸塞大学阿默斯特分校研究人员展示了一种自制的、能读取大脑、心脏、肌肉和眼部活动信号的“橡皮泥”。这种“橡皮泥”是一种“柔性电路”材料,具备导电性能,有望催生经济高效的柔性生物识别传感器。

柔性电路可用作人体皮肤上的可穿戴电极。图片来源:论文资深作者、生物医学工程助理教授德米特里·基列夫

  ?

这种导电的柔性电路是由面粉、水、盐、发酵粉和植物油制成的,盐是其具有导电性的关键。

研究人员使用这种柔性电路作为接口,测量电力或人体生物电势。结果发现,与市面上的凝胶电极相比,这些柔性电路能有效捕捉了各种电生理测量值,如用于记录大脑活动的脑电图(EEG)、记录心脏跳动的心电图(ECG)、用于跟踪眼球运动的眼电图(EOG)以及用于记录肌肉收缩的肌电图(EMG)。

论文资深作者、生物医学工程助理教授德米特里·基列夫解释说,就测量质量而言,判断一种电极材料是否优于另一种指标是阻抗。电极与组织之间的阻抗越低,两者之间的导电性就越好,测量生物电势的能力也就越强。

研究发现,柔性电路电极的阻抗与市售凝胶电极相当,并且比另一种对比电极性能好两倍。

基列夫介绍了这种材料的几大优势。首先是成本,如果用预制黏土,每个电极的成本仅为1美分左右,而普通电极的平均成本在0.25—1美元之间。

此外,这种材料还有弹性,可以多次成型,重复使用,贴合皮肤轮廓,还可以添加更多黏土使其变大,断裂了可以轻松再连接。其他类似的最先进的可穿戴生物电子产品由碳纳米管、石墨烯、银纳米线和有机聚合物制成。虽然这些材料导电性高,但价格昂贵,难以处理或制造,多为一次性使用且易碎。

而且,这些材料还可作为一种儿童玩具,通过连接电源为艺术品添加灯光,以此方式教授孩子们电路知识。如果有需要,在家中或实验室里就能制作这种材料。

面粉、水、盐、发酵粉、植物油……看到这些“食材”,你可能会联想到某种美食。令人意外的是,科研人员竟然将它们制作成可用于生物识别传感器的柔性电路,真是脑洞大开!通常来说,柔性电子产品以可弯曲、折叠或拉伸的金属、高分子聚合物等为材料,能够很好地贴附在人体皮肤上。上述研究成果围绕柔性电子材料进行大胆创新,为柔性电子技术的发展带来新思路。

(原标题:自制“橡皮泥”可读取人体电信号 或将催生新柔性生物识别传感器)

 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
科学网APP论文&基金最新活动来了 他们的15年“铸剑”之路
星链卫星让射电望远镜“失明” 研究生学位论文开题的十大注意事项
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文