传统的传感器和信号线无法轻松集成到织物中,目前大多数可穿戴设备都是刚性配件,例如手表、胸带或眼镜。涉及的电极通过导电凝胶来降低皮肤-电极界面之间的阻抗。随着时间的推移,这些凝胶会变干,这会增加阻抗并降低心电图记录的质量。此外,商用心电图电极需要强力粘合剂才能与皮肤良好接触,而粘合剂和凝胶都会引起皮肤刺激和过敏反应。
为了克服这些问题, 美国莱斯大学 科研团队 团队 使用标准缝纫方法将碳纳米管线 (CNTT) 集成到可拉伸的纺织品中,创建用于无创和连续心电图监测的柔软、可穿戴、干燥的传感器 。CNTT 强度高且具有导电性,与皮肤和组织有极好的(低)接触阻抗,同时柔软而有弹性,因此它具有纺织线的机械性能和感官感觉。此外, CNTT与多种细胞系具有良好的细胞相容性,对免疫细胞或血液参数没有影响,没有可浸出的毒性。作者证明了缝在T恤上的 CNTT 传感器可以持续监测心电图信号以及商业(不可穿戴)医疗电极。 CNTT 兼作可缝纫传输线,将传感、记录和传输电子设备的放置分离,从而简化了信号传输和制造 。最后,设备(T 恤)可以反复机洗,而不会降低性能。这些特性使 CNTT 成为可穿戴传感、监测和诊断中电极和信号线的首选材料。
相关论文以题为 Washable, Sewable, All-Carbon Electrodes and Signal Wires for Electronic Clothing 发表在《 Nano Lett. 》上。 通讯作者 是 美国莱斯大学 Matteo Pasquali教授 。
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