革命性的传感器可以实时诊断中风

由首尔国立大学的 Seung-Kyun Kang 教授领导的研究小组开发了一种突破性的应变传感器,具有破纪录的灵敏度,有可能改变医疗诊断和其他行业。该团队与檀国大学、亚洲大学和普渡大学的专家合作,推出了一种能够检测到最微小应变的柔性可拉伸传感器。他们的发现 […]革命性的传感器可以实时诊断中风一文首次出现在 Knowridge Science Report 上。

来源:Knowridge科学报告
图片来源:Unsplash+
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由首尔国立大学 Seung-Kyun Kang 教授领导的研究小组开发出了一种突破性的应变传感器,具有破纪录的灵敏度,可能会改变医疗诊断和其他行业。

该团队与檀国大学、亚洲大学和普渡大学的专家合作,推出了一种能够检测到最微小应变的柔性可拉伸传感器。他们的研究结果于 12 月 20 日发表在《科学进展》上。

科学进展

应变传感器通过检测导电材料电阻的变化来测量生物力学信号。

这些传感器在医学和工程等领域至关重要,在这些领域,检测机械力的微小变化可以预防灾难或挽救生命。

然而,传统传感器灵敏度低,无法检测到极小的应变,限制了它们在关键应用中的有效性。

例如,脑血管疾病(如脑出血或缺血)的早期迹象涉及小于 10⁻³ 的微小应变,这些应变通常太细微,现有传感器无法测量。

同样,结构材料在发生灾难性故障之前通常会显示 10⁻⁵ 和 10⁻³ 之间的微小表面应变。 检测这些早期预警信号可以挽救生命并防止严重损害。

为了克服这些挑战,Kang 教授的团队开发了一种传感器,该传感器采用了独特的超结构和纳米级微裂纹组合。

该超结构具有负泊松比,与早期技术相比,可将传感器的灵敏度提高 100 倍。 该传感器可以检测到小至 10⁻⁵ 的应变——相当于人类头发原子尺度的长度变化。

研究人员通过控制纳米级微裂纹的扩展实现了这种非凡的灵敏度,从而放大了电阻的变化。

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