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可穿戴技术有哪些新静电纺丝技术带来更多可能

2022-07-10 17:50:00

可穿戴技术近年来呈爆炸式发展。受柔性传感器、晶体管、储能和采集设备发展的推动，可穿戴设备包括可直接佩戴于人体皮肤上的微型电子设备，用于感应一系列生物物理和生化信号，或者与智能手表一样，用于提供方便的人机界面。

在不影响其机械、电气和化学性能可调性的情况下，设计可穿戴设备以实现最佳的皮肤一致性、透气性和生物相容性，是一项艰巨的任务。静电纺丝技术的出现是该领域一个令人兴奋的发展，静电纺丝技术是从聚合物基上制备具有可调特性的纳米纤维。

塔夫茨大学的研究人员研究了利用静电纺丝技术开发的可穿戴电子设备和系统的一些最新进展。

研究人员Sameer Sonkusale表示：“我们已经看到科学界如何利用电纺纳米材料实现许多了不起的事情。他们将其应用于身体活动监测、运动跟踪、生物电位测量、化学和生物传感，甚至电池、晶体管和天线等。”

Sonkusale和他的同事展示了电纺材料相较于传统块状材料的许多优势。

其高表面体积比赋予其更高的孔隙率和透气性，这对长期耐磨性非常重要。此外，通过适当的聚合物混合，它们可以实现优异的生物相容性。

导电静电纺纳米纤维提供高表面积电极，实现灵活性和性能改善，包括快速充电和高储能能力。

Sonkusale表示：“此外，它们的纳米级特性意味着它们能很好地粘附在皮肤上，而不需要化学粘合剂。如果你对测量生物电位感兴趣，这一点很重要，比如用心电图测量心脏活动或用脑电图测量脑活动。”

与光刻技术相比，静电纺丝技术成本低得多，用户使用方便，可实现具有优异电子传输性能的纳米级晶体管形貌。

研究人员相信，静电纺丝技术将在未来几年进一步证明其是一种多功能、可行且廉价的可穿戴设备制造技术。同时他们也指出，静电纺丝技术还有一些需要改进的地方，包括扩大材料的选择范围，以及改善与人体生理学的结合。

他们认为，可以通过缩小可穿戴设备的尺寸来改善其美观性，或许，通过加入透明材料，这样几乎看不见。