用于人体生命健康监测的高灵敏度宽响应范围的柔性传感器件研究

文章来源:集成光子器件实验室 发布者:冯吉军 发布时间:2023-09-04 浏览次数:153

用于人体生命健康监测的高灵敏度宽响应范围的柔性传感器件研究

针对全社会重点关注的人体生命健康监测的热点问题,研究团队通过采用微纳喷墨打印工艺制作微纳结构,替代了倒模、光刻等传统制造工艺,设计的柔性微纳压力传感器件具有高灵敏度、宽压力响应范围,可实现0100 kPa不同压力下的压力响应,响应时间低于72 ms,极微弱信号的检测精度可达0.024 kPa−1。设计的柔性传感器件可用于人体脉搏、肢体康复医疗等监测,同时,在工业应用领域也具有巨大的应用潜力。相关研究成果已被《Smart Materials and Structures》期刊于2023323期发表,文献号:035020

针对呼吸过程中的湿度变化是作为人体生理健康状况的重要临床信息,也是诊断人体健康状况的一个重要指标。研究团队人员采用电流体动力(Electro-Hydro Dynamics, EHD)方法,设计了一款高灵敏度、高耐久性柔性微纳湿度传感器。设计的柔性传感器具有优异的湿敏性能,在95%相对湿度(RH)下,最大响应值可达61.5%ΔR/R0)。此外,采用与人体具有较好贴好性能的柔性基底,使得传感器具有良好的弯曲(最大曲率为4.7 cm−1)和折叠(达50次)耐久性。该传感器在不同条件下,即鼻呼吸、口呼吸、咳嗽、打哈欠、憋气和说话,均表现出良好的灵敏度,在临床医学上实时监测人体呼吸状态的监测方面具有巨大的应用潜力。相关研究成果已被《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊于20231523期(pp28248–28257)发表。


(a)   柔性微纳压力传感器制作


(b)  柔性微纳湿度传感器制作

 

 

地址链接:

[1] https://www.webofscience.com/wos/alldb/full-record/WOS:000929255700001.

[2] https://www.webofscience.com/wos/alldb/full-record/WOS:001008218900001.