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杜克研究人员设计电子纹身和个性化生物传感器

杜克大学的KDSPs Durhan-电气工程师发明了一种完全印刷就位的技术,它足够柔和地工作在包括纸和人体皮肤的精致表面上。这项技术的进步可以使高附着力,“KDSPE”“KDSPs”技术在7月9日在线发表在NeasoCalm和10月3日在ACS Nano期刊上发表的一系列论文中被描述。“KDSPE”“KDSPs”“当人们听到术语‘印刷电子’时,期望是一个人负荷。一个基板和一个电子电路的设计进入打印机,在一些合理的时间后,移除一个全功能的电子电路,“Aaron Franklin说。James L.和Elizabeth M. Vincent在杜克大学电气和计算机工程系副教授。“KDSPE”“KDSPs”多年来一直有大量的研究论文致力于这些“完全印刷电子”,但实际情况是,这个过程实际上是将样品多次取出来烘焙,清洗它。或者把外套材料旋到上面,”富兰克林说。“我们是第一个现实符合公众感知的地方。”“KDSPE”“KDSPs”概念被称为“电子纹身”,是由伊利诺伊大学的Louis Simpson和金佰利Curryy公司的材料科学与工程教授John A. Rogers于20世纪末在西北大学首次开发的。罗杰斯的电子纹身不是真正的纹身,而是永久性地注入皮肤,它是薄而柔韧的橡胶片,含有同样柔韧的电子元件。早期版本的柔性电子产品包括心脏和脑部活动监测器和肌肉刺激器。虽然这些类型的设备正在走向商业化和大规模制造,但也存在一些不适合的领域,例如当需要通过添加定制电子设备直接修改表面时,“KdSPE”“KDSPs”用于直接或附加打印永远是有用的,富兰克林说:“你需要能够一步打印出所有你正在打印的东西。”“一些更奇特的应用包括紧密相连的电子纹身,它们可以用于生物标记或独特的检测机制,即时的快速原型定制电子产品,以及纸基诊断,可以很容易地集成到定制的绷带中。”七月的论文中的“KDSPE”“KDSPs”。富兰克林的实验室和杜克大学化学教授Benjamin Wiley的实验室开发了一种新的含有银纳米线的墨水,它可以用气溶胶印刷机在低温下印刷到任何衬底上。它产生一种薄膜,在没有任何进一步加工的情况下保持其导电性。印刷后,墨水在不到两分钟的时间内干燥,即使在承受超过一千倍的50%次弯曲应变后仍保持其高电性能。在第一篇论文的视频中,“KDSPE”“KDSPs”,研究生Nick Williams在他的小指下方印出两个电子活性引线。在手指的末端,他将导线连接到一个小的LED灯上。然后,他将电压施加到两个印刷导线的底部,使发光二极管在他弯曲和移动手指时保持点亮。在第二篇论文中,

,Franklin和研究生Shiheng Lu进一步将导电墨水与其他两个可打印组件结合,以创建功能晶体管。打印机首先放置一个碳纳米管的半导体带。一旦它干燥,并且不从印刷机上除去塑料或纸基材,印刷两个银纳米线引线,从两个侧面延伸几厘米。然后,在原始半导体带的顶部印刷二维材料的非导电介电层,即六方氮化硼,接着是A。最终的银纳米线栅电极“KdSPE”“KDSPs”与当今的技术相结合,这些步骤中的至少一个将需要将衬底移除以进行额外的处理,例如化学浴来冲洗不需要的材料,硬化层以确保层不混合,或延长烘焙以去除可干扰电场的有机材料。“KdSPE”“KDSPs”,但富兰克林的印刷品不需要这些步骤,尽管每个层都需要完全干燥以避免混合材料,富兰克林说:“可以用迄今为止最低的总加工温度来完成”,“没有”的墨水,尤其是氮化硼,将提供功能性电子产品所需的性能,而不会被烘烤至少一个半小时。“但我们不仅让它开始工作,还证明了在印刷后烘烤两个小时并不能提高它的性能。“KDSPE”“KDSPs”富兰克林没有看到他的印刷方法取代了可穿戴电子产品的大规模制造过程。但他确实看到了一个潜在的应用价值,如快速成型或一个尺寸不适合所有的情况。“KDSPE”“KDSPs”“考虑创建包含生物传感器等电子设备的定制绷带,在那里护士可以走到工作站,冲击特定病人需要什么特征,富兰克林说。“这是打印点播功能的类型,可以帮助驱动它。”“KDSPE”“KDSPs”“KDSPE”“KDSPs”“KDSPE”。

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