高潮喷水视频six欧美综合,99人妻碰碰碰久视频,蜜桃精品一区二区三区

信息中心

繭絲動態(tài)

當前位置：首頁 > 信息中心 > 繭絲動態(tài)

蠶?？蒲胸禔HM》：絲素水凝膠——可穿戴的 “心臟聽診器”，精準捕捉脈搏密碼

來源：醫(yī)用蠶絲科技

作者：絲素研究院

時間：2025-05-06 11:02:43

研究背景

近年來，可穿戴電子設備為健康監(jiān)測帶來了新的曙光。其中，水凝膠傳感器因與生物組織相似，在實際應用中備受關(guān)注。然而，普通水凝膠存在不少 “硬傷”，如機械強度差、易脫水和凍結(jié)、粘性弱、自我修復能力不足等。為了解決這些問題，研究團隊將目光投向了絲素水凝膠（SFH）。研究人員以家蠶繭中的絲素溶液為基礎，讓它與聚丙烯酰胺（PAAm）通過氯化膽堿（ChCl）形成鏈狀網(wǎng)絡，成功制備出了性能卓越的絲素水凝膠。研究結(jié)果以“Silk Fibroin Hydrogel for Pulse Waveform Precise and Continuous Perception”為題發(fā)表在Advanced Healthcare Materials上。

研究內(nèi)容

以家蠶繭絲素溶液為原料，與由氯化膽堿（ChCl）和丙烯酰胺（AAm）混合加熱制成的深共熔溶劑（DES），在光引發(fā)劑作用下經(jīng)紫外光固化，5分鐘內(nèi)可制得透明的SFH，其形狀由模具和澆筑量控制。SFH 具有良好的透明度和透射率，透射率在400至800 nm的波長范圍內(nèi)超過95%。

SFH具有優(yōu)異的機械性能，比較了常規(guī)多網(wǎng)絡水凝膠（由 SF 溶液、PAAm和水組成，表示為SA-C）和氫鍵增強的合成聚合物水凝膠（由 PAAm、ChCl和水組成，表示為PAAm水凝膠）。SFH強度達0.96MPa，斷裂應變1962%，能承受4.6kg的重物，韌性為3.74MJm?3，楊氏模量0.42MPa，低于人體皮膚模量，斷裂能為16.5 kJm?2。較高濃度的SF 溶液（14%、16% 和 18%）會導致較低的強度和較高的斷裂應變（>2000%，超出質(zhì)構(gòu)儀的應變范圍）。選擇SFH（16% SF 溶液）并用手拉伸，可被拉伸至原始長度的24倍而不破裂，并在釋放后1分鐘內(nèi)完全恢復。

圖1 SFH 制造工藝、結(jié)構(gòu)和機械性能的示意圖

SFH 具有物理穩(wěn)定性和非凡的環(huán)境耐受性，為穩(wěn)定的電性能提供了主要條件。在25℃（露天）、60℃（烘箱）或- 23℃（冰箱）環(huán)境下放置 12 小時，SFH保持穩(wěn)定，60℃烘干72h重量僅損失5%，冰點為- 64.25℃，在水中浸泡30min無明顯變化。

SFH 具有自主自愈能力。切斷后1分鐘重新連接，能承受300%應變不斷裂，愈合72h后可恢復至原強度67.4%。SFH 具有良好的附著力，確保其對各種基材的親和力。SFH 對皮膚的粘合強度為28 kPa。

圖2 SFH 的環(huán)境穩(wěn)定性、自愈、粘附

SFH具有優(yōu)異的印刷適性。SFH前驅(qū)體由于粘度低，可直接用于打印。前驅(qū)體的凝膠轉(zhuǎn)變可以很快完成，紫外光下用注射器手動測試了擠出打印，表明SFH具有3D打印的潛力。

圖3 SFH的可打印性

SFH具有穩(wěn)定且高的導電性。室溫電導率為3.6 S cm-1，隨絲素溶液增加而提高，打印的SFH也使皮膚表面更具導電性。SFH 的傳感性能通過各種應變下相對電阻變化的可重復性來證明。SFH 的傳感性能由不同頻率下的連續(xù)應變表示。電信號的頻率為0.5至3 Hz，覆蓋大多數(shù)人群的脈沖頻率。在連續(xù)壓縮下，電信號顯示出良好的再現(xiàn)。表明SFH 可以為應變和壓力模型提供穩(wěn)定的電信號。

圖4 SFH的導電性和可靠性

SFH傳感器具有較低的檢測限和較寬的感應范圍，在不同的人為信號中顯示出潛力。貼在手指關(guān)節(jié)和手腕，能精準監(jiān)測動作，相對電阻變化重復精度高；作為語音傳感器，能捕捉發(fā)音時獨特的電阻信號模式，可用于語音識別。

圖5 SFH 作為人體運動檢測的傳感器

SFH可用于脈搏波形監(jiān)測。SFH被置于腕帶下，應變傳感器記錄由于 SFH 應變引起的電阻信號，即平行于皮膚的變形。設計的應變和壓力傳感器能高精度檢測橈動脈和肱動脈脈搏波形，提供一致、可靠、高精度且功能豐富的波形，如前進波、反射波、重搏波等，以及對應的特征點，用于計算多種生理參數(shù)，從而能夠?qū)ρ獕汉托难芄δ苓M行后續(xù)分析和預測。