#电子皮肤# 【科学家成功制备1.3微米超薄电极,5000次循环后仅出现1.7%形变,与工业化器件生产工艺高度兼容】
对于陈晓东院士,很多材料领域的从业者都并不陌生。目前,任职于新加坡#南洋理工大学# 的他已经培养出大量的“材料人”,其中有多位已经回国发展。来自河北唐山的江智正是其中一位,他现在正在该课题组从事博士后研究。
近日,在博后导师陈晓东以及博士导师染谷隆夫(Takao Someya)的指导下,江智制备出一种微米厚的超薄电极,其拉伸度高达 300%,可以承受 20 克的重量,历经 5000 次循环仅出现 1.7% 的变化。
就#电子皮肤# 而言,这款超薄电极已能完全满足各方面的要求,其电学性能优于商业电极,且具备商业电极所不具备的皮肤兼容性和佩戴舒适性,可用于长时间地记录体表的电生理信号,比如心电信号、肌电信号、脑电图信号等。
就可植入电子而言,超薄电极具备更加出色的生物兼容性,有望成为一种新型神经界面,可用于人机交互、假肢、神经类疾病治疗等。
超薄柔性电子器件的研究起源于 2010 年左右,通常指的是器件整体厚度低于 10 微米的柔性电子器件。
极薄的电子器件厚度,可以在最大程度上降低电子器件的刚度,让电子器件具有良好的变形能力,从而与不规则曲面形成良好的共形贴附,比如形成具有一定纹理的皮肤、或具有三维形状的器官。
同时,当超薄的柔性电子器件植入到动物体内比如大脑、心脏和周围神经等,一般不会引发明显的排异反应,故在可穿戴和植入等场景具有良好的应用潜力。
然而,此前的超薄柔性电子器件大多构筑在塑性聚合物基底上,可拉伸性比较差,当贴附在关节处的皮肤、心脏、肌肉、脊髓和周围神经等,用户往往无法忍受长期的佩戴。
目前,能用于上述场景的可拉伸电子器件的厚度,几乎都在几十到几百微米,使用时舒适性较低,并且存在器件和组织接触不良的问题,这会影响数据采集的可靠性、信号传递的稳定性、以及生物兼容性等。
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