LT
Visos kategorijos
LT

žinios

Grafenu modifikuoti PA66 pluoštai gali būti naudojami astmos stebėjimui ir nuotolinio įspėjimo sistemoms

Laikas:2021-06-14 Hitai:

Išmaniuosius jutiklius galima suskirstyti į slėgio jutiklius, įtempimo jutikliai, temperatūros jutikliai, drėgmės jutikliai, dujų jutikliai ir kiti skirtingi tipai. Tarp jų, bekontaktis drėgmės jutiklis stebi oro drėgmės lauko pasikeitimą, kurios gali veiksmingai išvengti mechaninio kontakto ir kryžminės bakterinės infekcijos. Tačiau, Šiuo metu dažniausiai naudojamos drėgmės jutiklio medžiagos daugiausia sudarytos iš standžių puslaidininkių, kurį dėl didelio standumo sunku pritaikyti medicininiams stebėjimo instrumentams, sunki deformacija ir prastas stabilumas. Todėl, per pagrįstą medžiagų parinkimą ir konstrukcinį projektavimą, siekiant pagerinti įrangos lankstumą ir jautrumą, užtikrinti, kad jis galėtų prisitaikyti prie įvairių deformuojamų atvejų.


 








Remiantis tuo, Šanchajaus Jiao Tong universiteto mokslininkų komanda paruošė lankstų Mg / PA66 drėgmės jutiklį (MPHS) astmos stebėjimui įkeliant kelis grafeno sluoksnius (Mg) ant elektrospintų PA66 pluoštų, kuris gali būti naudojamas astmos stebėjimui nuotoliniu būdu. Didelis lankstaus MPHS jautrumas gali būti siejamas su didesniu specifiniu paviršiaus plotu ir labiau vandenį sugeriančiomis funkcinėmis grupėmis, skirtomis elektrospinto PA66 pluošto.. Eksperimentai patvirtino veiksmingą ir patikimą MPHS nekontaktinio stebėjimo galimybę, kuri turi plačią taikymo perspektyvą sveikatos priežiūros srityje.




Medžiagos paruošimas



Jutiklis iš esmės stebi vandens molekulių mainus Mphs ir oro sąsajoje. Todėl, specifinis sąsajos paviršiaus plotas ir struktūros hidrofilinės grupės kiekis yra du lemiami veiksniai. PA66 pluoštai, kurių skersmuo yra keli šimtai nanometrų, Didelis savitasis paviršiaus plotas ir dydžio didinimo efektas buvo gautas naudojant elektrinį verpimą. Mg buvo įkeltas į PA66 pluoštų paviršių naudojant ultragarsinį apdorojimą, taip sukuriamas laidus kelias tarp gretimų Mg skaidulų, rodančios itin jautrias savybes.








MPHS paruošimas ir apibūdinimas





Jautrumas drėgmei


Be specifinio paviršiaus ploto, pačių PA66 skaidulų savybės taip pat yra svarbūs MPHS jautrumo gerinimo veiksniai. PA66 molekulinėje grandinėje yra daug aminų grupių, kuri lengvai sudaro vandenilinius ryšius su vandens molekulėmis. Be to, PA66 yra pusiau kristalinis polimeras, ir drėgmės jutiklio jautrumą galima pagerinti dėl didelio specifinio paviršiaus sinerginio poveikio pluošto tinklo fizinei struktūrai dėl skirtingos vandens molekulių difuzijos kristalų ir amorfinėje srityje..








Drėgmės aptikimas MPHS virš vandens paviršiaus





pralaidumas


MPHS taip pat pasižymi puikiu oro pralaidumu ir biologiniu suderinamumu, geba stebėti žmogaus kvėpavimą ir kitą su drėgme susijusį elgesį, ir laiku reaguoja į informaciją apie sveikatą. Pavyzdžiui, kai įdėta į respiratoriaus kaukę, naudojamą kvėpavimui stebėti, nešamas vandens garų molekules sugauna ir sugeria PA66 nanopluoštai, kai oras, iškvepiamas iš burnos ar nosies, eina Mphs., kuris dar labiau stimuliuoja laidų tinklą, lemiančių elektrinių signalų pokyčius, leidžiančius stebėti atitinkamas fiziologines organizmo savybes.








MPHS taikymas stebint kvėpavimo takus ir nustatant žmonių astmą





Tyrėjai sukūrė labai jautrų MPHS, skirtą astmos stebėjimui ir nekontaktinei žmogaus ir kompiuterio sąveikai (HMI) sistemą, įkeliant Mg ant elektrospintų PA66 pluoštų. Mphs tikslus kvėpavimo stebėjimas ir tikslus bekontaktinių pirštų slydimo gestų atpažinimas užtikrina kūdikių astmos stebėjimą, nuotolinė signalizacija ir bekontaktis HMI valdymas, kuri turi plačias taikymo perspektyvas sveikatos priežiūros sektoriuje.


Darbas buvo paskelbtas Advanced Materials pavadinimu "Lankstus bekontaktis žmogaus ir mašinos sąveikos jutiklis".




Baigiamojo darbo nuorodos: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202100218