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3D打印有助于形成可穿戴金属压力传感器连杆瓦

农牧机械网 2022-09-09 13:57:36

3D打印有助于形成可穿戴金属压力传感器

韩国科学技术高等研究院（KAIST）的研究人员已经开发出一种高度灵敏的可穿戴压力传感器，用于健康监测应用。该小组由机械工程系的Inkyu Park教授领导，于11月21日在《先进医疗材料》杂志上作了封面报道。

该技术能够灵敏，精确，连续地测量生理和物理信号，并显示出健康监测应用和疾病早期诊断的潜力中国机械网okmao.com。

为了用于连续健康监测，要求软压力传感器具有高柔顺性，高灵敏度，低成本，长期性能稳定性和环境稳定性。使用包括碳纳米管和石墨烯的功能材料的常规固态软压力传感器由于可拉伸基板和功能材料之间的距离而受到有限的可拉伸性，信号漂移和长期不稳定性的困扰。

为了克服这些问题，已经针对各种可穿戴应用引入了使用液态金属的液态电子器件。在这些材料中，Galinstan是镓，铟和锡的低共熔金属合金，具有出色的机械和电气性能，可用于可穿戴应用。但是当前基于液态金属的压力传感器具有低压灵敏度，限制了其在健康监测设备中的适用性。

研究团队开发了一种3D打印的，刚性微凸点阵列集成，基于液态金属的软压力传感器（3D-BLiPS）。借助3D打印，可以同时实现刚性微凸点阵列和液态金属微通道母模的集成，从而降低了制造过程的复杂性。通过将刚性微凸块和微通道集成在一起，与以前报道的基于液态金属的压力传感器相比，压力传感器具有极低的检测极限和增强的压力灵敏度。所提出的传感器在压力，弯曲和拉伸的10,000个周期内的信号漂移也可以忽略不计，并且在各种环境条件下均具有出色的稳定性。

这些性能属性使该传感器适用于健康监控设备。该研究小组展示了一种可穿戴的腕带设备，该设备可以在运动过程中连续监视自己的脉搏，并可以根据脉搏传播时间（PTT）计算用于无创的无袖带血压监视系统。然后，他们推出了一种无线可穿戴脚跟压力监测系统，该系统将三个3D-BLiPS与一个无线通信模块集成在一起。

Park教授说：“使用我们建议的软压力传感器可以连续测量包括脉搏和血压以及身体部位压力在内的健康指标。我们希望将其用于医疗保健应用，例如预防和监测在不久的将来会出现压力驱动疾病，例如压疮。未来的研究机会将更多，包括与其他物理参数有关的全身压力监测系统。”