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      超級皮膚增強(qiáng)對嚴(yán)重皮膚疾病的感知
      
			
      
				2019-02-03 18:32:39
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      康涅狄格大學(xué)(UConn)的科學(xué)家說，一種新型傳感器可能會導(dǎo)致人造皮膚，有一天可能幫助燒傷患者再次“感覺”。他們在《先進(jìn)材料》雜志上描述了他們的研究(“一種基于多模態(tài)鐵流注入表面的超塑形智能傳感平臺”)。
      

      超級皮膚增強(qiáng)對嚴(yán)重皮膚疾病的感知
      

      “可穿戴式全in - one傳感器的發(fā)展，可以同時實(shí)時監(jiān)控多種危險情況，這就迫切需要一種可伸縮的、類似皮膚的智能可伸縮危險規(guī)避感知平臺。”具有這些特性的多功能傳感器存在問題，難以實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，報道了一種多模態(tài)鐵流基摩擦電納米發(fā)電機(jī)(FO-TENG)，具有對各種危險刺激(如強(qiáng)磁場、噪聲水平、墜落或溺水)的傳感能力。
      

      “福騰由一根可變形的彈性體管組成，管內(nèi)填充鐵流體，作為摩擦電層，周圍環(huán)繞一圈花紋銅絲，作為電極，使福騰具有優(yōu)異的防水、順應(yīng)性和拉伸性(高達(dá)300%)。”此外，福騰還具有高度的柔性，在彎曲、扭轉(zhuǎn)等反復(fù)變形情況下保持結(jié)構(gòu)完整性和檢測能力。這款福騰代表了一個智能的多面?zhèn)鞲衅脚_，在各種應(yīng)用中具有獨(dú)特的能力，包括風(fēng)險預(yù)防可穿戴設(shè)備和遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控。
      

      皮膚感知壓力、熱、冷和振動的能力是一個重要的安全功能，大多數(shù)人認(rèn)為這是理所當(dāng)然的。但是燒傷的受害者，那些有假肢的人，以及其他由于這樣或那樣的原因失去皮膚敏感性的人，不能想當(dāng)然地認(rèn)為這是理所當(dāng)然的，他們經(jīng)常會無意中傷害自己。
      

      康涅狄格大學(xué)的化學(xué)家Islam Mosa博士和他的同事們想創(chuàng)造一種能夠模擬皮膚感知特性的傳感器。這種傳感器需要能夠檢測壓力、溫度和振動。但研究人員認(rèn)為，也許它還可以做其他事情。
      

      “如果它有人類皮膚所沒有的能力，那就太酷了;例如，探測磁場、聲波和異常行為的能力。
      

      研究小組用一根包裹在銅線上的硅膠管，填充了一種特殊的液體，這種液體由只有十億分之一米長的氧化鐵微粒組成，被稱為納米顆粒。納米粒子在硅膠管內(nèi)部摩擦，產(chǎn)生電流。硅酮管周圍的銅線接收電流作為信號。當(dāng)這個管子被受到壓力的物體撞擊時，納米粒子移動，電信號改變。聲波也會在納米粒子流體中產(chǎn)生波，而電信號的變化方式與管道受到撞擊時不同。
      

      研究人員發(fā)現(xiàn)，磁場也會以不同于壓力或聲波的方式改變信號。即使一個人在攜帶傳感器時四處移動，也會改變電流。研究小組發(fā)現(xiàn)，他們能夠區(qū)分由行走、跑步、跳躍和游泳引起的電信號。
      

      Mosa和他的合作者希望他們的傳感器能作為暴露在危險高磁場中的工人的早期預(yù)警。因?yàn)樗南鹉z外殼是完全密封和防水的，它還可以作為一個可穿戴的顯示器，在孩子掉進(jìn)游泳池的深水中時提醒父母。
      

      Mosa說:“我們的靈感是制造一種耐用的，可以持續(xù)很長時間，并能檢測多種危險的東西。”研究小組還沒有測試這種傳感器對冷熱的反應(yīng)，但他們懷疑這種傳感器也適用于這兩種情況。下一步是把傳感器做成扁平的形狀，更像皮膚，看看它是否還能工作。
      
			

			
        
      
			
      
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