上海維立勝衡傳感器有限公司
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閱讀：29發(fā)布時(shí)間：2025-3-4
近日，太原理工大學(xué)Zhang Yixia研究提出通過集成蛋殼膜（ESM）成功構(gòu)建了一種基于ESM-PDA rGO的柔性可穿戴溫度傳感器。石墨烯氧化物（rGO）通過多巴胺（DA）聚合。一方面，根據(jù)多樣化聚多巴胺（PDA）鏈的“橋接效應(yīng)”，產(chǎn)生了交錯(cuò)排列的PDA-rGO框架和大量導(dǎo)電通路，并充當(dāng)了活性層。另一方面，PDA-rGO框架通過PDA鏈與ESM連接，形成柔性傳感納米薄膜。結(jié)果，ESM-PDA rGO的這些機(jī)械優(yōu)點(diǎn)使楊氏模量增加了1.8倍，抗拉強(qiáng)度增加了1.4倍。
上圖中a表示柔性ESM-PDA rGO納米薄膜和可穿戴溫度傳感器的制備工藝。b表示ESM-PDA rGO納米薄膜和集成裝置的光學(xué)圖像。c表示人體的各種溫度分布。溫度傳感器可以很容易地粘附在不同的身體部位。
因此，溫度傳感器的順應(yīng)性和性能大大提高，顯示出優(yōu)異的靈敏度（−2.23%/°C）和良好的線性度（R2=0.979），以及穩(wěn)定性。特別是，柔性傳感納米薄膜是由PDA-rGO框架的交錯(cuò)排列演變而來的，這使其具有快速響應(yīng)（僅4-8 s）、高分辨率（0.1°C）以及出色的長期耐久性（10周）。更重要的是，溫度傳感器對彎曲變形不敏感，確保了可靠的磨損穩(wěn)定性。該傳感器可以在線實(shí)時(shí)監(jiān)測人體溫度，包括核心溫度（前額、太陽穴、耳蝸和呼出氣體）和外殼（手掌和手背、指尖和腳背）溫度。特別是，它可以準(zhǔn)確評估運(yùn)動(dòng)前后外周體溫的微小變化，并且能夠繪制每日體溫模式。開發(fā)的溫度傳感器將為我們提供新的材料設(shè)計(jì)理念，并在電子皮膚、疾病監(jiān)測、預(yù)測和診斷領(lǐng)域具有相當(dāng)大的前景。
論文名為“Self-Assembled and Multilayer-Overlapped ESM-PDA rGO Nanofilm-Based Flexible Wearable Sensor for Real-Time Body Temperature Monitoring”，發(fā)表在《ACS Appl.Mater.Interfaces》期刊。
地址是https://doi.org/10.1021/acsami.3c13700
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