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题名人造“皮肤”体外均匀出汗模拟装置的制备研究
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作者
郑慧
刘梦愿
杨显青
曹云
聂伟荣
王书琪
张珽
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机构
南京理工大学机械工程学院
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
材料科学姑苏实验室
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出处
《中国科学：技术科学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第11期1769-1776,共8页
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基金
国家重点研发计划(编号:2018YFB1304700)
国家自然科学基金(批准号:62071463,61801473)
国家杰出青年科学基金(批准号:62125112)资助项目。
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文摘
面向可穿戴汗液传感器、表皮电子器件等在出汗皮肤表面测试的需求,研究开发了一种制备简单、重复性好且性能稳定的出汗模拟装置,提出了基于双层膜结构设计的人造微流体“皮肤”层的设计原理和制备方法.人造微流体“皮肤”层的上层选用不锈钢等刚性材料保持其结构稳定,模拟皮肤表面的汗孔密度和亲水性;下层选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)径迹蚀刻膜,提供足够的驱动力;上下层界面通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜黏合,具有高稳定性且易去除和更换.该出汗模拟装置通过注射泵控制流速,实现了稳定均匀宽范围的出汗速率模拟,单位面积模拟速率范围为0.21~211.53μL min^(-1)cm^(-2),有效覆盖人体皮肤生理出汗范围.本研究为可穿戴汗液传感器测试及微流控设备研究发挥重要作用.
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关键词
出汗模拟
出汗速率
可穿戴传感器
汗液传感器
径迹蚀刻膜
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Keywords
sweat simulation
sweat rate
wearable sensors
sweat sensors
track-etched film
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分类号
TB383.2
[一般工业技术—材料科学与工程]
R318
[医药卫生—生物医学工程]
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题名可编织柔性纤维状水伏纳米发电机
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作者
冯思佳
李连辉
刘梦愿
郭昀
张珽
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机构
上海大学材料科学与工程学院
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
材料科学姑苏实验室
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出处
《中国科学：技术科学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第11期1659-1668,共10页
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基金
国家重点研发计划(编号:2020YFB2008501)
国家自然科学基金(批准号:62071463)
青年科学基金(编号:22109173,61801473)资助项目。
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文摘
可穿戴设备在医疗健康、物联网和机器人等领域具有广泛需求,其发展具有小型化、轻量化、柔性化的趋势,然而便携式、持续稳定的能源供给方式是限制其应用的瓶颈问题.基于水伏效应的新型环境能源捕获技术为解决可穿戴设备的持续能源供给问题提供了新的机遇.相关研究表明,碳纳米材料在对水能的转换与利用中展现了独特的优势.本文以导电炭黑为水伏材料,通过简易的浸涂法及材料表面浸润性调控,制备了水伏效应和原电池反应产能机制协同作用的可编织柔性纤维状水伏纳米发电机.其在纯水及多种盐溶液中均能实现持续稳定的产电,突破了目前水伏发电机对于水源中极低离子浓度要求的限制.值得一提的是,该水伏纳米发电机可以利用人体汗液直接发电,有望作为柔性可穿戴设备稳定的能源供给方式,解决柔性电子器件的持续能源供给问题.
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关键词
水伏纳米发电机
环境能源捕获
柔性可穿戴电子
汗液
可编织
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Keywords
hydrovoltaic nanogenerator
environmental energy capture
flexible and wearable electronics
sweat
knittability
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分类号
TM31
[电气工程—电机]
TB383.1
[一般工业技术—材料科学与工程]
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