研究人员表示,最新开发的透气、柔性、高灵敏度的二氧化氮(NO2)传感器可应用于皮肤和服装,在医疗保健、环境健康监测和军事用途等方面具有潜在的发展前景。
全球空气污染和呼吸系统疾病的激增激发了人们对通过低成本和可扩展的制造方法生产柔性气体传感器的浓厚兴趣。然而,常用衬底材料的透气性有限,会减少空气和湿气的交换,从而导致皮肤刺激和舒适度降低。
据麦姆斯咨询 道,在美国宾夕法尼亚州立大学(Penn State University)工程科学与力学助理教授Huanyu Larry Cheng的带领下,研究人员们研发出一种新型透气且柔性的二氧化氮传感器,并在 ACS Applied Materials and Interfaces 期刊上发表了以“Intrinsically Breathable and Flexible NO 2Gas Sensors Produced by Laser Direct Writing of Self-Assembled Block Copolymers”为题的论 。该论 介绍了基于银(Ag)修饰的激光诱导石墨烯(LIG)泡沫的透气、灵活和高灵敏度的二氧化氮气体传感器设计和演示。
利用气体传感器监测二氧化氮,如果附着在鼻子下方,则可监测呼吸;如果附着在身体其他部位,则可监测汗液。与采集血样不同,直接皮肤附着允许对气体进行连续、长期的在线监测。Huanyu Larry Cheng表示:“虽然存在类似的气体传感器,但是我们最新设计的气体传感器的一个关键区别在于透气性。”
Huanyu Larry Cheng继续说:“尽管气体传感器采用的衬底材料可以是柔性的,但不是多孔的。皮肤表面水分的积累可能会导致皮肤表面的刺激或损伤。因此,我们需要确保传感器的透气性,这样水分可以通过传感器挥发而不会在皮肤表面积聚。”
研究人员使用一种称为激光直写的制造方法开发了这款新型具有透气性的气体传感器。“激光直写与增材制造类似,易于实施、成本低、应用广泛。”Huanyu Larry Cheng说道,“该工艺相对稳定、快速,并且可实现大规模生产制造。”
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