工程師開發(fā)出無需加熱可直接打印在皮膚上的金屬可穿戴傳感器

包括賓夕法尼亞州立大學(xué)工程師在內(nèi)的一個國際研究團隊開發(fā)出了一種工藝，可以直接在皮膚上打印金屬可穿戴傳感器，而過程中不需要加熱。新工藝幫助可穿戴傳感器從簡單的電極發(fā)展為能夠為用戶提供生物識別測量和提供足夠舒適度的可彎曲設(shè)備。 wQ8<%qi"L  

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該研究的第一作者，來自中國哈爾濱工業(yè)大學(xué)的Ling Zhang表示，該團隊利用新型燒結(jié)輔助層創(chuàng)造了一種簡單且普遍適用的制造技術(shù)，可以直接打印身上的傳感器。 P1R[M|Fx  
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該團隊此前曾開發(fā)出可用于可穿戴傳感器的柔性印刷電路板。然而，使用以前的技術(shù)不可能直接在皮膚上打印，因為傳感器中的金屬元件需要進行粘合過程，即所謂的燒結(jié)。該過程通常需要華氏572度左右的溫度才能將傳感器中的銀納米顆粒粘合在一起。 'n}]  
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顯然，皮膚無法承受如此高的溫度。研究人員在其中添加了一種納米粒子，可以讓銀粒子在華氏212度左右的較低溫度下燒結(jié)。該方法的溫度低到可以在布和紙上印刷傳感器，但對于人的皮膚來說溫度還是太高了。 P 1  
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在改變輔助層的配方和改變印刷材料后，研究人員能夠在室溫下燒結(jié)。室溫輔助層由聚乙烯醇漿料和蛋殼中的碳酸鈣組成。 o.V JnrJ  
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新層減少了表面粗糙度，使超薄的金屬圖案層能夠彎曲和折疊，同時保持其導(dǎo)電能力。在印刷之后，研究人員用吹風(fēng)機在冷卻狀態(tài)下去除墨水中用作溶劑的水。結(jié)果非常令人鼓舞，傳感器可以連續(xù)捕捉溫度、濕度、血氧水平和心臟性能信號。傳感器還可以在網(wǎng)絡(luò)中連接起來，具有無線傳輸功能，印制的傳感器即便是在溫水淋浴時也很容易拆卸。 VO~%O.>  
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