倫敦帝國(guó)理工學(xué)院制造出了可拉伸的擠壓式軟傳感器設(shè)備

傳感器應(yīng)用該可拉伸擠壓式軟傳感器設(shè)備可以緊貼身體部位或緊握在手中，可用于運(yùn)動(dòng)、受傷或中風(fēng)后的康復(fù)應(yīng)用。例如，用于擠壓球形狀的軟電力傳感器可以監(jiān)測(cè)手部外傷或神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的康復(fù)情況。

據(jù)外媒報(bào)道，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院（Imperial College London）的生物工程師們找到了一種方法，通過(guò)將橡膠與電氣元件結(jié)合，制造出可拉伸的擠壓式軟傳感器設(shè)備。該可拉伸擠壓式軟傳感器設(shè)備可以緊貼身體部位或緊握在手中，可用于運(yùn)動(dòng)、受傷或中風(fēng)后的康復(fù)應(yīng)用。例如，用于擠壓球形狀的軟電力傳感器可以監(jiān)測(cè)手部外傷或神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的康復(fù)情況。

倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的生物工程師們已經(jīng)找到了一種方法，可以通過(guò)將橡膠粘合到電氣元件上來(lái)制造可拉伸的擠壓式軟感設(shè)備。

雖然這種傳感器已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很長(zhǎng)一段時(shí)間，但目前沒(méi)有一種傳感器產(chǎn)品能夠進(jìn)入市場(chǎng)，因?yàn)樗鼈儾荒茌p易與電子元件集成，如收集、處理和發(fā)送傳感器收集的數(shù)據(jù)所需的電線、計(jì)算機(jī)芯片和電池等電子元件都難以與此類傳感器集成。

現(xiàn)在，帝國(guó)理工大學(xué)的一個(gè)研究小組發(fā)明了一種方法，將彈性和壓縮力敏感的軟材料與電子元件結(jié)合起來(lái)。他們建立了非常牢固的結(jié)合力，以至于彈性橡膠在兩種不同材料結(jié)合之前就破裂了。他們的結(jié)果發(fā)表在ACS應(yīng)用材料與界面。

帝國(guó)理工大學(xué)生物工程學(xué)系的第一作者邁克爾·卡西馬蒂斯（Michael Kasimatis）說(shuō)：“我們希望這種方法能讓我們制造出低成本的、可靠的、便攜式的軟傳感器，該傳感器可用于監(jiān)測(cè)人們?cè)诩抑械慕】禒顩r。這種傳感器可以與智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備相結(jié)合，這樣它們生成的數(shù)據(jù)就可以輕松地在云端進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，這對(duì)于數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用很重要?！?/p>

此前，科學(xué)家們?cè)鴩L試過(guò)用粘合劑將這種對(duì)力敏感的導(dǎo)電橡膠與電子元件粘合在一起，不過(guò)這種粘合劑在被拉伸時(shí)經(jīng)常會(huì)脫落，而若使用金屬夾的話，這種粘合劑可能會(huì)撕裂這種有彈性的材料。

相反，目前的新方法使用小塊金屬涂層的硅片，該硅片與可拉伸的壓縮橡膠形成化學(xué)鍵。硅觸點(diǎn)的一側(cè)很光滑，在此處與橡膠結(jié)合，另一側(cè)則用銅進(jìn)行點(diǎn)蝕和電鍍，因此可以通過(guò)常規(guī)方法（例如焊接）輕松連接電線或其他電子組件。

該團(tuán)隊(duì)展示了他們的粘合方法如何抵抗拉伸應(yīng)力，并在一些可用于醫(yī)療保健和康復(fù)中的原型傳感器中進(jìn)行了測(cè)試。例如，他們創(chuàng)建了可穿戴的呼吸監(jiān)測(cè)器、用于運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)的腿帶以及用于監(jiān)測(cè)手部康復(fù)的橡皮球。

帝國(guó)理工大學(xué)生物工程系的首席研究員Firat Güder博士說(shuō)：“我們已經(jīng)成功地證明了這種新的結(jié)合方法是如何工作的，并將其應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室原型中，現(xiàn)在我們想把這項(xiàng)技術(shù)帶出實(shí)驗(yàn)室，讓每個(gè)人都能使用?！痹搱F(tuán)隊(duì)目前正在尋找合作伙伴和資助者來(lái)幫助翻譯和推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)。