- 对于故障诊断领域sci怎么选的方 63
- EI期刊找不到投稿入口怎么办? 63
- 财政所宋映泉课题组及合作者关于我 47
- 南京医科大学附属南京医院陈绍良教 54
- 《物理评论X》发表李源、彭莹莹课 41
- 关于《华西药学杂志》期刊快速发表 44
- 学术会议策划带您了解如何宣传推广 79
- 读研一投稿一篇sci一区论文,能 86
- SCI的审稿流程可以分为哪些阶段 72
- 详细探讨风力发电方向著作出版的难 54
- 横向研究和纵向研究的优缺点有哪些 53
- IET调研结果揭示工程企业如何应 105
- 中国科学院理化技术研究所王树涛研 58
- 清华大学和宣武医院团队成功进行首 41
- 医学技术论文的写作方向包括但不限 57
- 华南理工大学 20396
- 天津大学精密测试技术及仪器国家重 20383
- 中文中文中文 17395
- 中国企业联合会 20406
- 中国健康产业工作委员会 1379
- 涿州众智会务服务有限公司 23375
- 武汉企泰艾会科技有限公司 1390
- 北京电子科技学院 1366
- 上海筱虞文化传播有限公司 7406
- 陕西中医药医院 20384
- 江苏省姓氏文化研究会 17392
- 北京中企世纪文化交流有限公司 7389
- 第十六届中国微米纳米技术学会学术 17407
- 中国国联咨询有限公司 17393
- 会议合影,照相摄像 1372
- 中纤网 23406
- 海军工程大学 20377
- 黄山国际大酒店 20401
- 华中科技大学 1379
- 香港机械工程师协会 22395
北京大学未来技术学院韩梦迪课题组基于磁性导电复合材料实现多模态、可重构的柔性电子器件
2024/03/26
柔性电子器件能够连续监测多种生物物理信号(例如心率、血压、体温)和生化信号(例如体液中的离子和代谢物)。先进材料的研发促进了柔性电子器件的发展,包括导电聚合物,纳米材料,水凝胶,液态金属,和有机半导体。由上述材料构建的柔性电子器件减轻了与生物组织之间界面的机械不匹配,从而扩展了模态并提高了传感的保真度。然而,柔软的特性使其难以与传统电子器件连接。近年来,研究人员提出了各种方法,包括聚合物/金属纳米结构、可拉伸各向异性导电薄膜,以及机械互锁微桥结构等,来实现柔性电子器件的无焊快速互连,但这些互连是不可逆的,导致柔性电子器件的功能、灵敏度、空间分布等特征固定,缺乏可重构性。
为了解决上述问题,北京大学未来技术学院韩梦迪课题组开发了磁性导电复合材料(Hard Magnetic Graphene Nanocomposite,HMGN),其工艺流程包括激光诱导石墨烯、钕铁硼/聚二甲基硅氧烷混合物剥离转移和后续磁化。钕铁硼颗粒渗透到多孔结构中形成磁性导电复合材料,并展示出了优异的机电性能以及磁性和生物兼容性(图1)。
图1: HMGN的制备与表征
基于该材料,研究团队制备了多模态传感,包括伏安法电化学传感、电生理传感以及温度传感,并研究了磁颗粒和磁畴对传感性能的调节。对于伏安电化学传感,磁性粒子通过磁流体动力和微磁流体动力作用,在极小尺度上施加洛伦兹力诱导对流,促进快速的氧化还原反应和电子转移。对于电生理传感,掺杂NdFeB颗粒增强了复合材料的亲水性,减少气隙和增强表面润湿,从而降低界面阻抗。对于温度传感,磁性颗粒内部电子的热运动以及磁畴的热运动协同作用增强灵敏度(图2)。
图2: HMGN用于增强的多模态传感
此外,课题组还提出基于HMGN的可逆、自对准的电学连接。有序的磁畴允许HMGN传感器自组装到具有磁性和导电互连的HMGN衬底上或从衬底上分离。传感器和衬底中的磁颗粒呈相反极性相互吸引,形成从传感器N极到衬底S极的连续导电路径。HMGN传感器和衬底的磁性吸引力在界面处形成了无缝连接。界面的电流-电压曲线表明其欧姆接触。与其他互连技术(如导线粘合和导电胶)相比,由磁吸形成的互连是可逆的和自对准的,不需要外部压力或加热(图3)。
图3: HMGN用于可逆、自对准的电学连接
课题组利用基于HMGN的多模态传感以及可逆、自对准的电学连接,测量了健康人体的心电图、皮肤阻抗、皮肤温度以及汗液中离子和代谢物的浓度,展示了基于HMGN的柔性电子器件的多模态可重构,包括可重构的灵敏度、空间分布和传感模态。
图4: 基于HMGN的可重构柔性电子
总结来说,HMGN可以实现柔性电子的重构,用于各种生物医学应用,在协助诊断和治疗许多人类疾病方面具有潜力。其进一步的发展包括扩展HMGN的传感模态,以针对更多样化的物理和生化条件;改进自对准互连,以协助在大范围内组装小型设备;以及开发完全集成的可重构柔性电子,包括前端传感模块和后端电路模块。
该成果发表在Advanced Materials,题为“Hard Magnetic Graphene Nanocomposite for Multimodal, Reconfigurable Soft Electronics”。未来技术学院博士生项泽华为论文第一作者,韩梦迪为论文通讯作者。
文章来源北京大学新闻网,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
集成电路学院任天令团队研发出混合模态语音识别和交互智能人工喉
清华大学 深圳国际研究生院刘碧录团队在高质量二维半导体制备方面取得新进展
《自然》杂志发表姜长涛教授团队重要研究成果——肠道菌群通过降解尼古丁,改善吸烟加重的非酒精性脂肪肝炎
清华大学车辆学院团队在锂电池关键材料可持续性研究领域取得新进展
北京大学未来技术学院陈知行课题组研发新探针实现线粒体多色STED成像
第四届计算机图形学、图像与虚拟化研究国际会议(ICCGIV 2024)(2024-05-17)
第九届机电控制技术与交通运输国际学术会议(ICECTT 2024)(2024-05-24)
2024年教育政策与实践研讨会(ICEPP 2024)(2024-05-24)
第三届机电一体化与机械工程国际会议(ICMME2024)(2024-05-24)
2024年电子器件、传感控制技术与光学机械工程国际学术会议(EDSCTOE 2024)(2024-05-25)
第十四届地质和地球物理学国际会议(ICGG 2024)(2024-05-31)
2024年食品工程与农业科学国际会议(ICFEAS 2024)(2024-06-02)
2024年第三届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2024)(2024-06-07)
第十届机械工程、材料和自动化技术国际会议(MMEAT 2024)(2024-06-21)
2024年先进机器人,自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2024)(2024-06-28)
2024年第六届机械系统和控制工程国际会议 (ICMSCE 2024)(2024-9-27)
2024能源科学与材料化学国际会议(ICESMC 2024)(2024-5-30)
2024年电子、集成电路与微系统国际学术会议(ICEICM 2024)(2024-5-26)
2024年第六届人工智能与教育国际研讨会(WAIE 2024)(2024-9-28)
2024新材料与环境工程国际学术会议(IACNMEE 2024)(2024-5-29)
2024年第12届商业、管理和治理国际会议 (ICBMG 2024)(2024-11-25)
2024年数据建模,3D技术与多维空间国际会议(DMTMS 2024)(2024-5-22)
2024智慧城市、轨道交通运输与工程管理国际会议(ICSRTEM 2024)(2024-6-26)
2024年计算机科学与智能机器人国际学术会议(ICCSIR 2024)(2024-6-21)
2024年信息管理与数据科学国际会议( ICIMDS 2024)(2024-5-31)