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韩研究人员开发出高灵敏的监测健康的可穿戴压

发布日期:2020-10-24 02:20

  据外媒报道,韩国科学技术高等研究院(KAIST)的研究人员已经开发出一种高度灵敏的可穿戴压力传感器,用于健康监测应用。

  据外媒报道,韩国科学技术高等研究院(KAIST)的研究人员已经开发出一种高度灵敏的可穿戴压力传感器,用于健康监测应用。ca88该小组由机械工程系的朴仁宇教授领导,于11月21日在《先进医疗材料》杂志上作为封面文章报道。这项技术能够对生理和物理信号进行灵敏、精确和连续的测量,并显示出在健康监测应用和疾病早期诊断方面的潜力。

  韩国高级科学技术研究院的研究人员开发了一种用于健康监测的高度灵敏的可穿戴压力传感器。(KAIST)

  为了用于连续健康监测,医疗上要求软压力传感器具有高柔顺性、高灵敏度、低成本、长期性能稳定和环境稳定性。而传统的基于碳纳米管和石墨烯等功能材料的固态软压力传感器,由于可拉伸基底和功能材料之间的距离,其可拉伸性、信号漂移和长期不稳定性受到限制。

  当前,为了克服这些问题,已经有其他研究人员针对各种可穿戴应用引入了使用液态金属的液态电子器件。在这些材料中,Galinstan是一种由镓、铟和锡的共晶金属合金,具有优异的机械和电气性能,可用于可穿戴应用。但是当前基于液态金属的压力传感器具有低压灵敏度,限制了其在健康监测设备中的适用性。

  韩国科学技术高等研究院(KAIST)的研究团队开发了一种3D打印的、刚性微泵阵列集成、基于液态金属的软压力传感器(3D-BLiPS)。借助3D打印,可以同时实现刚性微泵阵列和液态金属微通道的主模具的集成,从而降低了制造过程的复杂性。通过将刚性微泵和微通道集成在一起,与以往报道的基于液态金属的压力传感器相比,该3D-BLiPS压力传感器具有极低的检测极限和增强的压力灵敏度。该3D-BLiPS传感器在10000次压力、弯曲和拉伸循环中的信号漂移可以忽略不计,并且在各种环境条件下都表现出良好的稳定性。

  这些性能属性使该传感器适用于健康监控设备。该研究小组展示了一种可穿戴的腕带设备,该设备可以在运动过程中连续监视人的脉搏,并可以根据脉搏传播时间(PTT)计算用于无创的无袖带血压监视系统。然后,他们介绍了一种无线可穿戴脚跟压力监测系统,该系统集成了三个3D-BLiPS和一个无线通信模块。

  朴仁宇教授说:“使用我们创建的软压力传感器可以连续测量包括脉搏和血压在内的健康指标以及身体各部位的压力。我们希望在不久的将来,它能应用于医疗保健领域,如预防和监测压力驱动疾病,如压力性溃疡。未来的研究机会将更多,包括与其他物理参数相关的全身压力监测系统。”

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