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苏州纳米所可穿戴汗液传感器研究获进展|鸭脖娱乐

发布时间 : 2021-03-31 浏览: 99840次 作者:鸭脖官网

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鸭脖官网_人体汗液中含有大量潜在的与身体健康和疾病相关的标志物,相比较常规的鸭脖官网血液和尿液检测,其具备非入侵(Non-invasive)和动态倒数监测等优势,因此可穿着汗液传感器的研究沦为可穿着身体健康电子设备领域发展的重点之一。微型化、集成化的全固态离子选择性电极和全固态参比电极,是检测汗液中电解质离子浓度的核心传感技术。然而,现有的大部分固态离子传感器多使用导电聚合物作为离子/电子的传导层材料,不存在稳定性劣、阻碍因素多、用于寿命短等缺点,容许了其在可穿着汗液检测领域的应用于。

中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽研究团队前期研发了可用作皮肤水分检测的柔性可穿着离子型湿度传感器(AdvancedScience,2017,1600404,1-7,BackCover)。进而,针对微型化全固态离子传感器和全固态参比电极稳定性等关键科学技术问题,研究团队融合MEMS微纳加工技术设计制取了具备微孔阵列为模板的电极芯片,使用一步电沉积法制取了大比表面积且可调控的三维金纳米结构离子/电子传导阵列电极,相比较基于碳纳米管、石墨烯、多孔碳等材料的离子/电子传导层,其具备制取非常简单,重复性好等优势。通过该电极芯片建构的全固态离子选择性电极具备平稳的电位号召灵敏度(56.58±1.02mV/decade)、较慢的响应时间(10s)和长线性范围(10-6~10-1mol/L),传感器的电位飘移和水层阻碍影响增大。

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通过优化参比电极聚合物膜和盐的组分,在传感器芯片上构建了基于聚合物/氯化钾的全固态参比电极,取得的微型化参比电极芯片具备均衡时间较短,对有所不同种类和有所不同离子强度电解质阻碍号召小,对光不脆弱,在pH3~10范围内号召平稳,具备长年稳定性等优势。同时,研究团队创新性地设计了具备汗液收集、运输和排泄结构的可穿着“导汗带上”汗液传感设备,将传感器芯片与汗液导汗带上构建PCB,可舒适度便利地配戴与人体额头区域,可对人体运动过程中电解质离子展开动态倒数地分析监测,对人们健身运动过程中水解情况的监测,特别是在是对运动员、抢修救护人员、军人在继续执行高强度任务过程中的生理健康状况具备预警和指导意义。涉及研究成果公开发表在AnalyticalChemistry上。

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该工作获得了国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金和中国博士后科学基金资助项目等的资助。。

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