新系统增强了纳米纤维基生物电极的机械稳定性

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导读 基于电纺纳米纤维膜 (ENM) 的柔性电子设备因其高生物相容性和出色的机械性能而备受关注。然而,在纤维基底上图案化导电材料通常需要昂贵...

基于电纺纳米纤维膜 (ENM) 的柔性电子设备因其高生物相容性和出色的机械性能而备受关注。然而,在纤维基底上图案化导电材料通常需要昂贵的真空设备或额外的工艺来创建单独的掩模。

为了解决这一问题,由首尔国立大学机械工程系高承焕教授和建国大学金正允教授领导的合作研究团队开发了一种系统,通过在纳米纤维膜下放置碳纸支撑,利用毛细作用诱导高效流体流动,使过滤过程无需真空设备。

该方法在后处理阶段通过激光的光热效应将纳米线和基板牢固地粘合在一起,从而提高了机械稳定性。此外,该系统还表明,即使在强超声波处理下,电路也能保持稳定,并且手动拉动时基板上的图案也能保持完整。

该团队通过各种应用验证了他们开发的流程系统和结果的优势,包括体内心外膜信号记录心电图电极、表皮电化学生物传感器和基于定制表皮肌电图 (EMG) 的人机界面 (HMI)。

基于电纺纳米纤维膜(ENM)的软电子器件在表皮生物电子学中的潜力因其与人体的保形兼容性和相关的性能改进而引起了广泛关注。

然而,在纤维基材上图案化导电材料通常需要昂贵的真空设备或额外的工艺来创建单独的掩模。

(A) 装有 6 通道 ECG 传感器的大鼠心脏。(B) 使用由银纳米线、银金核壳纳米线和银金铂合金纳米线制成的电化学传感器检测抗坏血酸。(C) 基于定制肌电图 (EMG) 的人机界面 (HMI)。图片来源:首尔国立大学工程学院

研究团队开发出一种系统,通过在纳米纤维膜下放置碳纸支撑,通过毛细作用实现高效的流体流动,从而实现无需昂贵真空设备的过滤过程。

使用该系统,纳米线和基板可以在后处理阶段通过激光的光热效应牢固地结合在一起,从而提高机械稳定性。该系统还表明,电路在强超声波处理下保持稳定,并且基板上的图案在手动拉动时保持完整。

研究团队通过各种应用验证了他们开发的流程系统和成果的优势,包括体内心外膜信号记录心电图电极、表皮电化学生物传感器和基于定制表皮肌电图 (EMG) 的人机界面 (HMI)。

此外,这项研究为高效制造具有高延展性、透气性和导电性的电子设备开辟了可能性,展示了在各个医疗保健和医疗领域的潜在应用。

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