? ? ?電子皮膚是一種新興的可穿戴設(shè)備,具有重量輕、體積小、無毒害、可聯(lián)網(wǎng)、檢測(cè)功能多樣的優(yōu)點(diǎn)。電子皮膚常用于生化檢測(cè)、疾病診斷、健康水平監(jiān)測(cè)、情感探測(cè)、機(jī)器人皮膚等方面的應(yīng)用,當(dāng)電子皮膚附著在人的皮膚、植物或者動(dòng)物表面時(shí),可以獲得其生理信息并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。智能機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是使其擁有與人類似的皮膚,從而增加機(jī)器人的感知能力,提升人機(jī)交互體驗(yàn)。要應(yīng)用于實(shí)際情況,電子皮膚必須有高靈敏度、柔韌性、便攜性、穩(wěn)定性和生物兼容性。
? ? ?中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所張強(qiáng)課題組利用明膠靜電紡絲獲得了納米纖維,再通過高溫碳化該明膠納米纖維轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯薄膜。使用多種分析手段對(duì)石墨烯的形成機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)地研究,并獲得最佳的制備條件。將氧化石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移到聚二甲基硅氧烷基底上,制成了一種高靈敏度的壓阻式電子皮膚。由于其高靈敏度的特點(diǎn),這種電子皮膚可以以用于檢測(cè)聲帶振動(dòng)、呼吸、心尖搏動(dòng)和脈搏的情況,均具有良好的響應(yīng)性。在發(fā)聲測(cè)試中,對(duì)于不同單詞反應(yīng)的波形有明顯區(qū)別,對(duì)同一單詞相應(yīng)的波形也有好的重現(xiàn)性,在聲音識(shí)別、聲帶修復(fù)等方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。在心尖搏動(dòng)測(cè)試中測(cè)出了完整的心尖波動(dòng)周期譜圖,反映出血液在心臟內(nèi)流淌的動(dòng)力學(xué)過程,可反映出血管閥、心房纖維化、貧血等健康信息。以穿戴的形式附著于手腕處,獲得脈搏跳動(dòng)譜圖,通過分析脈搏跳動(dòng)譜圖,獲得動(dòng)脈硬化指數(shù)AIr。分別測(cè)試不同年齡段的脈搏跳動(dòng)譜圖,獲得志愿者動(dòng)脈硬化指數(shù)隨年齡增長(zhǎng)的變化規(guī)律。本研究將中醫(yī)診斷(把脈、聽診)進(jìn)行量化及圖譜分析。
? ? ?相關(guān)論文發(fā)表在Advanced Materials Technologies(DOI:10.1002/admt.201900540)。
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