倫敦帝國理工學(xué)院的生物工程學(xué)家已經(jīng)找到了一種方法，通過將橡膠粘合到電子元件上來制造可拉伸的擠壓軟傳感設(shè)備。
一種可連接到身體部位或握在手中的柔性傳感器可用于包括運(yùn)動(dòng)或受傷或中風(fēng)后康復(fù)的應(yīng)用中。例如，擠壓球形式的軟力傳感器可以監(jiān)測手部受傷或神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的康復(fù)情況。
雖然這種傳感器已經(jīng)開發(fā)了很長時(shí)間，但沒有一種產(chǎn)品可以上市，因?yàn)樗鼈儾荒芎苋菀椎嘏c電子元件集成，例如收集、處理和傳輸傳感器收集的數(shù)據(jù)所需的電線、計(jì)算機(jī)芯片和電池。
現(xiàn)在，帝國理工學(xué)院的一組研究人員發(fā)明了一種方法，將對張力和擠壓力敏感的軟材料粘合到電氣元件上。他們建立了如此強(qiáng)大的粘合力，以至于彈性橡膠本身在兩種不同材料之間的粘合力之前就斷裂了。
他們的研究成果發(fā)表在ACS應(yīng)用材料界面上。
帝國理工學(xué)院生物工程系的第一作者邁克爾卡西馬蒂斯說：“我們希望這種方法能讓我們制造出可靠、便攜的低成本軟傳感器，可以用來監(jiān)測人們在家的健康狀況。
這種傳感器可以與智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備耦合，使它們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以輕松處理并存儲在云中，這對數(shù)字醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用非常重要。"
過去，科學(xué)家們試圖用粘合劑將力敏導(dǎo)電橡膠與電子元件粘合在一起。粘合劑通常在拉動(dòng)時(shí)分離，或者使用金屬夾子撕開可拉伸材料。
相反，新方法使用一小塊涂有金屬的硅片，它與可拉伸的擠出橡膠形成化學(xué)鍵。硅觸點(diǎn)的一側(cè)光滑，在那里用橡膠粘合，另一側(cè)凹陷并電鍍銅，因此可以通過常規(guī)方法(如焊接)輕松連接導(dǎo)線或其他電子元件。
該團(tuán)隊(duì)展示了他們的粘合方法如何抵抗拉伸應(yīng)力，并在一些可用于醫(yī)療保健和康復(fù)的原型傳感器中進(jìn)行了測試。
例如，他們創(chuàng)造了可穿戴式呼吸監(jiān)測器、用于運(yùn)動(dòng)監(jiān)測的腿帶和用于手部康復(fù)監(jiān)測的擠壓球。
帝國理工學(xué)院生物工程系首席研究員FiratGder博士說：“在成功證明了這種新的鍵合方法在實(shí)驗(yàn)室原型中的工作原理并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室之后，我們現(xiàn)在希望將這項(xiàng)技術(shù)帶出實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室。所有人?！?
該團(tuán)隊(duì)目前正在尋找合作伙伴和贊助商來幫助翻譯和改進(jìn)該技術(shù)。
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