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新型超薄透气性电极,可用于长期监测人体健康信息

MEMS 2020-06-24 09:47 次阅读

近日,美国化学化工新闻期刊(C&EN)以“可用于长期监测健康信息的透气性电子器件”(“Breathable electronics could monitor our health long-term”)为题专题报道了南京邮电大学材料科学与工程学院博士研究生周伟欣以第一作者在国际著名期刊《ACS Nano》发表的研究成果。周伟欣同学在该校一流学科建设国际交流专项基金的资助下于2018年至北卡罗莱纳州立大学进行联合培养,他将前期发展的多孔电极制备技术与所在的北卡罗莱纳州立大学课题组的表皮电子器件相结合,制备出“具有透气性的超薄、可拉伸多孔电极制备的表皮电子器件”(“Gas-Permeable, Ultrathin, Stretchable Epidermal Electronics with Porous Electrodes”)。南邮为该论文的第一单位,马延文教授和北卡罗莱纳州立大学朱勇教授为共同通讯作者。博士后研究员姚姗姗(北卡罗莱纳州立大学、纽约大学石溪分校)为论文共同第一作者,博士研究生王宏宇(北卡罗莱纳州立大学)与博士研究生堵晴川(南京邮电大学)分列第三、第四作者。

表皮电子器件(Epidermal Electronics)是可以贴合或者植入人体的电子器件,是柔性电子领域的重要组成部分。这类电子器件在医疗健康与人机接口中有着广泛的应用。然而,目前的表皮电子器件大多数都制备在无孔隙的固态聚合物衬底上(如聚二甲基硅氧烷PDMS,聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和聚酰亚胺PI)。这些材料缺乏透气性,会阻止汗液等皮肤分泌的挥发性成分散发,降低佩戴的舒适度,甚至有可能会产生过敏等现象。另一方面,这些材料较硬,难以和皮肤形成紧密接触,在长时间佩戴中容易脱落且不利于生物电信号的采集。因此,开发质地柔软的良好透气新材料作为衬底对于表皮电子设备的长时间应用十分重要。

研究团队针对此类材料发展中的瓶颈问题,结合了马延文教授课题组在呼吸图法制备柔性材料中的经验与朱勇教授课题组在柔性电子器件的制备和应用中的经验,提出了使用呼吸图法制备表皮电子材料,获得了具有多孔结构的超薄透气性电极。这种电极具有良好的透气性,能够使汗液自由蒸发,且其超薄特性(小于10微米)使之能够与皮肤紧密贴合,从而提升了对生物信号的监测质量。研究团队将这种超薄透气性电极分别应用于生物电电极和触摸传感器的触摸电极中取得了良好的效果。

值得一提的是,这种材料可以在皮肤上持续佩戴一周以上而不产生过敏现象。该材料还可以作为触摸电极,与蓝牙控制器一起集成在织物上,制作成具有无线操控功能的袖套,与电脑建立通讯后,能够实现键盘部分功能的操控。

从左至右分别为:贴合在皮肤上的超薄透气性电极、光学显微镜下电极微观结构、作为生物电电极采集的心电图与肌电图信号与具有无线触摸传感功能的袖套

原文标题:新型超薄透气性电极,可用于长期监测人体健康信息

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面向恶劣环境的高精度温湿度传感器 TE Connectivity HTU31在贸泽开售

一文了解光敏传感器的类型、工作原理、应用场景及发展趋势

光敏电阻器又叫光感电阻,其工作原理是基于内光电效应。光敏传感器内装有一个高精度的光电管,光电管内有一....
的头像 我快闭嘴 发表于 10-28 15:02 240次 阅读
一文了解光敏传感器的类型、工作原理、应用场景及发展趋势

B-L4S5I-IOT01A STMicroelectronics BL4S5IIOT01A物联网节点用探索套件

oelectronics B-L4S5I-IOT01A物联网节点用探索套件支持用户开发可直接连接至云服务器的应用。该探索套件通过利用低功耗通信、多路传感和基于ARM® Cortex® -M4内核的STM32L4系列特性,支持开发广泛应用。由于支持ARDUINO® Uno V3和Pmod™连接,因此可提供无限的扩展能力,为STMicroelectronics B-L4S5I-IOT01A提供海量的专用附加板选择。 特性 超低功耗STM32L4+系列STM32L4S5VIT6微控制器基于Arm® Cortex®-M4内核,具有2MB闪存和640KB RAM,采用LQFP100封装 Macronix™ 64Mb四路SPI闪存 STMicroelectronics蓝牙® 4.1模块 (SPBTLE-RF) Inventek Systems符合802.11 b/g/n标准的Wi-Fi®模块 (ISM43362-M3G-L44) 基于ST25DV04K的动态NFC标签,带NFC印刷天线 STMicroelectronics 2个数字全向麦克风 (MP34DT01) STMicroelectronics相对湿度和温度电容性数字传感器 (HTS221) STMicro...
发表于 10-28 14:51 2次 阅读
B-L4S5I-IOT01A STMicroelectronics BL4S5IIOT01A物联网节点用探索套件

索尼智能视觉传感器的优点和用途是什么?

Noritaka Ikeda: 这些图像传感器用于自动驾驶(AD)和高级驾驶员辅助系统(ADAS)的....
的头像 我快闭嘴 发表于 10-28 14:32 465次 阅读
索尼智能视觉传感器的优点和用途是什么?

O2S-FR-T2-18C/B/A氧气传感器在工业窑炉氧气监控中的应用

工业窑炉是工业生产中,利用燃料燃烧产生的热量,或将电能转化为热能,从而实现对工件或物料进行熔炼、加热....
的头像 工程师邓生 发表于 10-28 13:51 219次 阅读
O2S-FR-T2-18C/B/A氧气传感器在工业窑炉氧气监控中的应用

传感器技术未来的发展重点先知道

随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求,四大领域可能成为传感器技术....
发表于 10-28 11:52 172次 阅读
传感器技术未来的发展重点先知道

汽车传感器有哪些

汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制,特别是随着新能源汽车和车联网概念的提出,车上电子....
发表于 10-28 11:32 82次 阅读
汽车传感器有哪些

超声波传感器,助力无人机如何躲避障碍物

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,目前,无人机广泛应用于航拍、农业、植....
的头像 如意 发表于 10-28 11:27 137次 阅读
超声波传感器,助力无人机如何躲避障碍物

iPhone 12系列实测鬼影问题依旧没有在这代上得到解决或改善

在最新推出的iPhone 12系列上,我们通过实测发现鬼影问题依旧没有在这代iPhone上得到解决或....
的头像 lhl545545 发表于 10-28 11:24 354次 阅读
iPhone 12系列实测鬼影问题依旧没有在这代上得到解决或改善

AFM悬臂已被用作物理和化学测量中的传感器

通过排列多个悬臂,可以从这些纳米机械传感器中提取可靠的信息。它们不仅可以作为原子力显微镜中的局部探针....
的头像 我快闭嘴 发表于 10-28 10:48 195次 阅读
AFM悬臂已被用作物理和化学测量中的传感器

智能家居技术不会很快大规模普及?

为了深入了解为什么房主们会对智能家居感兴趣,Hippo保险团队对美国1000多个房主进行了调查。他们....
的头像 我快闭嘴 发表于 10-28 10:25 275次 阅读
智能家居技术不会很快大规模普及?

时隔近3个月后,小米再次发布红米全新一代旗舰“K30S 至尊纪念版”

K30 Pro、K30 Pro 变焦版、K30 至尊纪念版和K30S 至尊纪念版采用骁龙865和天玑....
的头像 lhl545545 发表于 10-28 10:21 622次 阅读
时隔近3个月后,小米再次发布红米全新一代旗舰“K30S 至尊纪念版”

AIDA64发布了最新的6.30正式版,支持OpenCL 3.0

AIDA64 6.10版首次加入对国产兆芯、海光两大x86 CPU处理器的支持,包括完整的系列型号、....
的头像 lhl545545 发表于 10-28 10:14 175次 阅读
AIDA64发布了最新的6.30正式版,支持OpenCL 3.0

MAXREFDES101 Maxim Integrated MAXREFDES101 医疗保健传感器平台20

MAXREFDES101医疗保健传感器平台2.0是一个独特的评估和开发平台,采用手腕佩戴可穿戴尺寸。该平台可以展示Maxim各种产品的功能,用于医疗保健传感应用。该医疗保健传感器平台集成有一个PPG模拟前端 (AFE) 传感器 (MAX86141)、一个生物电势AFE (MAX30001)、一个体温传感器 (MAX30205) 和一个微控制器 (MAX32630)。该平台还集成了一个电源管理IC (MAX 20303) 和一个6轴加速度计/陀螺仪。整个平台包括手表外壳和采用嵌入式心率算法的生物传感器集线器 (MAX32664)。算法输出和原始数据可通过Bluetooth®串流至Android®应用或PC GUI,用于演示、评估和开发定制。 特性 光学体积描述术 (PPG) 生物电势测量 (ECG) 皮肤温度 嵌入式心率算法 运动和旋转 可佩戴手表尺寸 应用 可佩戴运动手表 医疗保健跟踪器 按需ECG监测器 心脏信号数据追踪器 其他资源...
发表于 10-28 09:27 4次 阅读
MAXREFDES101 Maxim Integrated MAXREFDES101 医疗保健传感器平台20

LM75BGD,125 NXP Semiconductors Interface Devices

口产品包含多种高性能设备,包括全面的UART组合、创新的PCI Express设备和新一代桥梁。 该公司的NXP接口桥管理I²C、SPI、UART、IrDA和GPIO接口之间的通信。 NXP半导体是第一个通过PCI-SIG符合性测试的离散PCIe PHY供应商。 相关商品 NXP半导体I2C通用PurposeI/O扩展器 为大多数微处理器家族扩展GPIO,节省微处理器GPIO用于关键功能。 NXP半导体P82B96双向总线缓冲器 ...
发表于 10-27 12:06 2次 阅读
LM75BGD,125 NXP Semiconductors Interface Devices

MAXREFDES100# MaximIntegratedMAXREFDES100健康传感器平台

Integrated MAXREFDES100# 健康传感器平台用于评估 Maxim 复杂的创新医疗和高端健身解决方案。 该平台支持运动测量、精密皮肤温度测量和生物电势测量。MAXREFDES100# 还支持反射光电容积脉搏波描记法测量,配有 PC 图形用户界面 (GUI) 应用。 还提供一个 Android 应用程序,用于在其他设备上进行评估。 MAXREFDES100还支持反光照片透视测量,并配有PC图形用户界面(GUI)应用程序。 Android应用程序也可以在其他设备上进行评估。 Both direct USB connection (through a USB type C connector) and Bluetooth® low energy (BLE) radio are supported for configuration and data collections.   数据收集支持直接到闪存模式。 还实现了使用USB连接读取闪存。 特性 皮肤温度,外壳温度,表皮温度 心率 生物电位测量(ECG) 手势请求向某人点头或摇...
发表于 10-27 11:06 4次 阅读
MAXREFDES100# MaximIntegratedMAXREFDES100健康传感器平台

TAS2141-AAAB TDK TAS系列磁性角度传感器

S系列磁性角度传感器包含在HDD磁头中使用的基于磁性记录传感技术的隧道磁电阻 (TMR)。这些传感器具有高输出、高精度、高稳定性以及低老化度。TAS系列角度传感器可提供1.5V/3V差分输出 (5V) 和±0.6º/±0.8º角度精度。 这些传感器具有低温漂移、低功耗,角度检测范围为0°到360°。TAS角度传感器是各种应用的理想选择,包括踏板开启、无刷电机以及具有转向角要求的应用。 特性 高输出A...
发表于 10-27 11:06 2次 阅读
TAS2141-AAAB TDK TAS系列磁性角度传感器

ICP-10100 TDK InvenSense ICP-10100大气压力和温度传感器IC

vensense ICP-10100高精度、低功耗、防水型气压和温度传感器IC基于MEMS电容技术。借助MEMS电容技术,可以极低功耗实现超低噪声,从而实现行业领先的相对精度、传感器吞吐量和温度稳定性。该款压力传感器具有±1Pa的压力差测量精度,可实现低至8.5cm的高度测量差,还不到楼梯的一级台阶的高度。ICP-10100采用2mm x 2mm x 0.72mm小尺寸的10引脚LGA封装,可实现1.5m防水。ICP-10100采用小尺寸封装,在1Hz时仅消耗1.3μA电流,非常适合用于移动手机、可穿戴健身监测、无人机以及电池供电型物联网应用。该器件具有行业领先的±0.5Pa/°C的温度系数偏移,工作温度范围为-40°C至85°C。由于将高精度、低功耗、温度稳定性和防水性能集成在小尺寸封装中,因而实现了出色的气压传感功能。应用包括体育活动识别、移动室内/室外导航以及无人机的高度保持。 特性 压力操作范围:30kPa至110kPa 噪声和电流消耗 10.4μA时为...
发表于 10-26 18:06 18次 阅读
ICP-10100 TDK InvenSense ICP-10100大气压力和温度传感器IC

FXTH870911DT1 NXP Semiconductors 功能安全解决方案

miconductors功能安全是一套综合系统解决方案,可加快产品上市,提高可扩展性。NXP正在向安全可靠的联网交通转型,使制造商能够应对辅助和自动驾驶、连接以及电气化挑战,开发出更加智能的解决方案。 NXP安全学院是一门在线课程,学习如何使用NXP安全产品和配套资料,简化您的ISO 26262合规,了解安全产品,加快产品上市。它针对不同技术专业知识水平提供四种不同培训路径,从而尽快开始设计安全关键型汽车应用...
发表于 10-26 18:06 12次 阅读
FXTH870911DT1 NXP Semiconductors 功能安全解决方案

10142032-01 TE Connectivity / Measurement Specialties TRICAN数字RH/T/P模块组合传感器

ement Specialties TRICAN数字RH/T/P模块组合传感器是专用的湿度、温度和压力传感器,性价比高,设计用于需要可靠和精确测量值的汽车和卡车应用。这些坚固的组合传感器具有温度和压力输出,优化用于实现快速响应并提供准确信息,适用于需要反复并长期处于高湿度和高温环境中的系统,如进气管道或燃料电池系统。信息提供为CAN总线上的数字输出。汽车级传感器具有高耐化学性、可定制的CAN框架以及-40°C至+105°C的工作温度范围。 特性 组合传感器:特定湿度、温度和压力 经过优化的设计,适用于高相对湿度和高温环境 数字输出,符合J1939、CAN2.0B标准或CAN2.0A 坚固耐用的汽车...
发表于 10-26 18:06 12次 阅读
10142032-01 TE Connectivity / Measurement Specialties TRICAN数字RH/T/P模块组合传感器

SE97BTP,547 NXP Semiconductors SE97B Temp Sensor with Onboard EEPROM

半导体SE97B温度传感器测量温度从-40°C到125ºC与JEDEC等级B±1°C最大精度在75°C和95°C临界区之间,并提供256字节的EEPROM内存通过I²C/SMBus通信。 NXP半导体SE97B温度传感器通常安装在DDR3双在线存储模块(DIMM)上,根据新的JEDEC(JC-42.4)移动平台存储模块温度传感器组件规范测量DRAM温度,并取代串行存在检测(SPD)。 带车载EEPROM的NXP半导体SE97B Temp传感器设计用于多种应用,包括DDR2和DDR3内存模块、笔记本电脑、PC、服务器、硬盘驱动器、PC外围设备和企业网络。 特性 JEDEC(JC-42.4)DIMM温度传感器加上256字节串行EEPROM,用于串行存在检测(SPD) 分布式多点应用中最佳操作的SDA开式排水输出设计 Shutdown current: 0.1 μA (typ.) and 5.0 μA (max.) 电源复位:1.8 V(典型值) 二线接口:I2C总线/SMBus兼容,0Hz至400kHz 内存警报响应地址和时间输出25ms至35ms(可编程) ESD放电保护超过2500V...
发表于 10-26 18:06 18次 阅读
SE97BTP,547 NXP Semiconductors SE97B Temp Sensor with Onboard EEPROM

LM95010是一种数字输出温度传感器

特点 电源电流0.5 mA(典型值)23 传感器路径总线 转换时间14至1456毫秒 温度范围−20至+125°C 电源电压+3.0至+3.6 V ...
发表于 10-26 17:27 202次 阅读
LM95010是一种数字输出温度传感器

什么是液位传感器?市面上的液位传感器有哪些?

液位传感器分为3大类,第一类为光电接触式液位传感器,需要碰触到液体才会感应触发输出信号。第二类为电容式非接触液位传感器(可...
发表于 10-24 15:28 0次 阅读
什么是液位传感器?市面上的液位传感器有哪些?

【开源资料】基于Arduino和红外传感器的汽车速度检测器

基于Arduino和红外传感器的汽车速度检测器项目的工作非常简单。 Arduino不断从红外传感器读取输入。 当在设置前移动的汽车到...
发表于 10-23 13:59 1111次 阅读
【开源资料】基于Arduino和红外传感器的汽车速度检测器

未来传感器的有什么创新

        各位工程师们拓宽思路,打开想象力。在未来,传感器这条路会有何不同呢?会和理想的传感...
发表于 10-23 13:46 16次 阅读
未来传感器的有什么创新

有哪些新兴传感器

来源:互联网         近年来,随着智能物联的突飞猛进的发展中,引领了很多新兴产业。同时,更...
发表于 10-23 06:36 0次 阅读
有哪些新兴传感器

身为工程师需要了解的模拟积分器电路!

在电子世界走向数字化之前,基于微分方程求解的控制系统使用模拟计算来解方程。因此,模拟计算机相当普遍,因为几乎所有微分方程...
发表于 10-22 09:51 331次 阅读
身为工程师需要了解的模拟积分器电路!

用于智慧路灯的传感器

一款用于智慧路灯的动态倾角传感器
发表于 10-21 13:58 101次 阅读
用于智慧路灯的传感器

关于人体微距感应?

1.请大神推荐芯片。 2.要求感应距离在3CM以内,实现开关控制。 3.外围电路简单,价格亲民。 ...
发表于 10-19 16:25 180次 阅读
关于人体微距感应?