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物理电子学研究所胡又凡研究员课题组在柔性可

随着人们日益重视生理健康,越来越多的业界人士致力研发可贴附在人体各个部位的柔性可穿戴式传感器,用于监测温度、心率、肌电、血压等多种生理特征。然而,对于起伏很大、拉伸形变明显的身体部位,尚需构建一个更加立体的可变形结构,实现与皮肤在任何状态下的共形接触,提高信号质量,减少监测时的噪声。

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随着人们日益重视生理健康,越来越多的业界人士致力研发可贴附在人体各个部位的柔性可穿戴式传感器,用于监测温度、心率、肌电、血压等多种生理特征。然而,对于起伏很大、拉伸形变明显的身体部位,尚需构建一个更加立体的可变形结构,实现与皮肤在任何状态下的共形接触,提高信号质量,减少监测时的噪声。

近日,北京大学信息科学技术学院物理电子学研究所、纳米器件物理与化学教育部重点实验室胡又凡研究员课题组在相关研究中取得重要进展。他们首先采用银纳米线作为导电材料、聚对二甲苯作为衬底材料,构建3 μm厚的超薄AgNWs/parylene复合薄膜,在导电性、透明度、稳定性等方面均具有优势。随后,将其应用于心电监测和高频天线,所获取的心电信号电压幅值和信号特征与商用电极类似,可清晰记录各波形的特征性心电图峰;与此同时,制备的天线工作频段在4.3 GHz以上,可覆盖无线局域网和射频识别的工作范围,且具有良好的高频特性和全向性。更重要的是,课题组基于“剪纸”工艺原理,提出一种构建三维可变形电子系统的通用方案,包括合理的激光图案切割设计和独特的图形化流程。理论分析的结果证明通过切割图形的设计,可有效增强薄膜与人体皮肤之间的黏附性。他们利用此三维可调结构,构建可变形的透明湿度传感器,以手肘和手指关节为例,成功实现了这些部位的汗液监测。

近日,北京大学信息科学技术学院、纳米器件物理与化学教育部重点实验室胡又凡研究员课题组在相关研究中取得重要进展。他们首先采用银纳米线(具有良好的透光性、导电性和机械柔韧性)作为导电材料、聚对二甲苯作为衬底材料,构建3μm厚的超薄AgNWs/parylene复合薄膜,在导电性、透明度、稳定性等方面均具有优势。随后,课题组将其应用于心电监测和高频天线,所获取的心电信号电压幅值和信号特征与商用电极类似,可清晰记录各波形的特征性心电图峰;与此同时,制备的天线工作频段在4.3 GHz以上,可覆盖无线局域网(WLAN,5GHz)和射频识别(RFID,4.3~5.8 GHz)的工作范围,且具有良好的高频特性和全向性。更重要的是,课题组基于“剪纸”工艺原理,提出一种构建三维可变形电子系统的通用方案,包括合理的激光图案切割设计和独特的图形化流程。理论分析的结果证明通过切割图形的设计,可有效增强薄膜与人体皮肤之间的黏附性。他们利用此三维可调结构,构建可变形的透明湿度传感器,以手肘和手指关节为例,成功实现了这些部位的汗液监测。

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