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東北大學田野團隊 AFM：受蘆薈啟發(fā)的特殊結(jié)構(gòu)水凝膠壓力傳感器用于實時人機交互與肌肉康復系統(tǒng)
2023-09-06  來源：高分子科技

  傳統(tǒng)水凝膠傳感器宏觀結(jié)構(gòu)單一，存在一些功能局限性。因此采用特殊工藝制備出具有特殊結(jié)構(gòu)的多功能水凝膠壓力傳感器為柔性傳感器領域的研究提供新思路。



  近日，東北大學醫(yī)學與生物信息工程學院田野副教授課題組在異形結(jié)構(gòu)水凝膠壓力傳感器領域取得突破進展。該研究成功設計并制備了一種全新的，具有特殊皮膚結(jié)構(gòu)的水凝膠S-PPA，此水凝膠具有強抗損傷性，高保水性，優(yōu)秀的導電性以及抑菌性，并且相較于傳統(tǒng)水凝膠，S-PPA對金屬腐蝕性極小，可被用于設計復雜傳感器電路。 


特殊結(jié)構(gòu)S-PPA水凝膠壓力傳感器用于智能控制 


特殊結(jié)構(gòu)S-PPA水凝膠壓力傳感器用于手指肌肉評估


  在應用層面，S-PPA結(jié)合無線藍牙技術和Python及JavaScript，開發(fā)了多梯度智能控制、手指肌肉狀態(tài)評估等智能應用，其中多梯度智能控制可以按不同壓力的大小實現(xiàn)多種智能控制；手指肌肉狀態(tài)評估可以通過手指對S-PPA的按壓波形來評估手指受傷者的肌肉控制力等。S-PPA憑借著多種優(yōu)秀性能以及經(jīng)過驗證的人機交互可行性，為運動檢測，康復訓練乃至臨床應用等領域的柔性傳感器應用提供新的思路。


  該研究工作以“Aloe Inspired Special Structure Hydrogel Pressure Sensor for Real-Time Human-Computer Interaction and Muscle Rehabilitation System”為題發(fā)表在國際知名學術期刊《Advanced Functional Materials》（影響因子19.0，文章DOI: 10.1002/adfm.202308175）。東北大學醫(yī)學與生物信息工程學院2020級博士生劉若楠為本文第一作者，2021級碩士生劉依瑩、2021級本科生程鈺桂、傅思冕、金楷茗等共同參與，東北大學醫(yī)學與生物信息工程學院田野副教授為通訊作者，東北大學醫(yī)學與生物信息工程學院為第一且唯一完成單位。


  全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202308175

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（責任編輯：xu）
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