可用于生物传感和生物医学的新型电导水凝胶

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2018-07-27 16:45:58

kaust(阿卜杜拉国王科技大学)的研究人员研发出一种新型导电水凝胶,这种导电水凝胶的应变敏感性、自愈性和拉伸性有了大幅度的提升。材料科学与工程教授husam alshareef说:“我们研发的材料胜过以前报道的所有水凝胶,而且在为水凝胶引入了新的功能。”

导电水凝胶接受的信号可以清楚地区分不同的面部表情。

我们研发出了具有皮肤一样伸展性、触感和弯曲能力的智能材料,可应用到各种与人体接触的应用中。应用范围与可生物降解贴片一样广泛,有助于伤口愈合,也可用于触敏机器人设备和可穿戴电子设备。

该材料是由mxene金属碳化物和含水凝胶组合而成的化合物。 它不仅能拉伸自身的3400%,还可以快速恢复到初始状态,可粘附到各种表面,如皮肤。 即使它被切成几块,它也能够在重新附着时迅速恢复成一块。

该研究的第一作者yizhou zhang(alshareef实验室的博士后)说:“该材料对拉伸和压缩的异常敏感性是一项突破性发现,将水凝胶的传感能力推向了新的层面。”

这种材料在感应皮肤中变化并转化为电子信号的应用中可能具有非常重要的意义。例如,附着在用户前额上的细条可以区分各种面部表情,诸如皱眉或微笑。这种能力可以使患有极度瘫痪的患者控制电子设备并进行交流。

当材料连接到喉部时,它们可以快速地将语音转换为电子信号。这样就可以清晰地听到语言障碍患者说的话。

该研究的作者之一kanghyuck lee说:“我们的材料在各种生物传感和生物医学应用中具有巨大潜力。

更明显、更有用的医疗应用有释放药物以促进愈合力的柔性创口贴。除了从可以粘附到皮肤外,创口贴甚至可以在患病器官的内部施用。研究人员还希望开发一种能够监测器官形状和体积的智能材料,并根据得到的信号改变释放的药物。

材料如此完美的能力将是整合医疗感应和治疗的福星。其他有趣的应用前景是机器人技术,材料可以用于机器人手指上,使其拥有灵敏的触感。

它还可用于防伪,材料板和组合电子板可高灵敏度检测签名。

kaust的研究人员提出了一系列进一步的研究和开发未来应用的计划。 alshareef总结道:“该材料拥有巨大的商业化潜力。”

文章来自 electrically conductive hydrogel for biosensing and biomedical applications,由材料科技在线团队翻译整理。