banner
Апр 30, 2020
89 Просмотров

«Дышащая» электроника прокладывает путь к более функциональным носимым технологиям

‘Breathable’ Electronics Pave the Way for More Functional Wearable Tech

Технические исследователи создали ультратонкий растягиваемый электронный материал, проницаемый для газа, позволяющий материалу «дышать». Материал был разработан специально для использования в биомедицинских или носимых технологиях, поскольку газопроницаемость позволяет поту и летучим органическим соединениям испаряться с кожи, делая его более комфортным для пользователей – особенно для длительного ношения.

«Газопроницаемость – это большой шаг вперед по сравнению с растягивающейся электроникой», – говорит Юн Чжу, соавтор Соответствующий автор статьи о работе и профессор машиностроения и аэрокосмической техники в Университете штата Северная Каролина. «Но метод, который мы использовали для создания материала, также важен, потому что это простой процесс, который легко масштабировать».

В частности, исследователи использовали метод, называемый методом фигуры дыхания, для создания растягиваемой полимерной пленки с равномерным распределением отверстий. Пленка покрывается погружением в раствор, который содержит серебряные нанопроволоки. Затем исследователи прессуют материал, чтобы запечатать нанопроволоки на месте.

«Отличное сочетание электрической проводимости, оптического пропускания и проницаемости водяного пара», – говорит Чжу. «И поскольку серебряные нанопроволоки внедрены чуть ниже поверхности полимера, материал также демонстрирует превосходную стабильность в присутствии пота и после длительного износа».

«Конечный результат очень тонкий – всего несколько микрометров», – говорит Шаншан Яо, соавтор статьи и бывший научный сотрудник в штате Северная Каролина, который сейчас на факультете в университете Стони Брук. «Это обеспечивает лучший контакт с кожей, обеспечивая электронике лучшее отношение сигнал / шум.

» ) «А газопроницаемость носимой электроники важна не только для комфорта, – говорит Яо. – Если носимое устройство не проницаемо для газов, это также может вызвать раздражение кожи».

Чтобы продемонстрировать потенциал материала для использования в носимой электронике, исследователи разработали и протестировали прототипы для двух типичных применений.

Первый прототип состоял из устанавливаемых на коже сухих электродов для использования в качестве электрофизиологических датчиков. Они имеют множество потенциальных применений, таких как измерительная электрокардиография (ЭКГ) и электромиография (EMG) сигналов.

“Эти датчики были способны записывать сигналы с превосходным качеством, наравне с коммерческими доступные электроды », – говорит Чжу.

Второй прототип продемонстрировал сенсорную текстильную интеграцию следование за интерфейсом человек-машина. Авторы использовали носимый текстильный рукав, интегрированный с пористыми электродами, чтобы играть в компьютерные игры, такие как тетрис.

” Если мы хотим разработать носимые датчики или пользовательские интерфейсы, которые можно носить в течение значительного периода времени, нам нужны газопроницаемые электронные материалы », – говорит Чжу. «Так что это значительный шаг вперед».

Бумага «Газопроницаемая, ультратонкая, растягиваемая» Эпидермальная электроника с пористыми электродами », публикуется в журнале ACS Nano .


Article Categories:
Интересно
banner

Добавить комментарий

102