劍橋大學(xué)開(kāi)發(fā)出比頭發(fā)還細(xì)100倍的薄膜傳感器
劍橋大學(xué)的研究人員宣布,3D打印出微小透明的導(dǎo)電纖維可以捕捉人們呼出的氣息,幫助診斷醫(yī)療狀況。這種細(xì)小的導(dǎo)電纖維比人的頭發(fā)還要細(xì)100倍,其功能超越了傳統(tǒng)的薄膜設(shè)備,可用于制造能夠?qū)崿F(xiàn) "嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)"的設(shè)備,使其成為健康監(jiān)測(cè)、物聯(lián)網(wǎng)和生物傳感應(yīng)用的理想選擇。
纖維打印技術(shù)可用于制造非接觸式、可穿戴、便攜式呼吸傳感器,優(yōu)勢(shì)在于靈敏度高,制作成本低,能夠連接到手機(jī)上,同時(shí)收集呼吸模式信息、聲音和圖像??茖W(xué)家們認(rèn)為這種纖維可以監(jiān)測(cè)通過(guò)臉部遮擋物泄露的呼吸水分量,以監(jiān)測(cè)呼吸狀況,包括正常呼吸、快速呼吸和模擬咳嗽。
該傳感器的性能明顯優(yōu)于同類(lèi)商業(yè)傳感器,尤其是在監(jiān)測(cè)快速呼吸復(fù)制呼吸急促方面。纖維傳感器雖然不是直接用來(lái)檢測(cè)病毒顆粒的,比如感染冠狀病毒的人呼出的病毒顆粒。然而,該傳感器可以幫助找到通過(guò)各種類(lèi)型的口罩發(fā)生的泄漏。
研究人員發(fā)現(xiàn),織物或手術(shù)口罩的大多數(shù)泄漏來(lái)自前面,特別是在咳嗽時(shí),而N95口罩的大多數(shù)泄漏來(lái)自頂部和側(cè)面。印刷技術(shù)可用于制造與生物細(xì)胞尺寸相似的生物相容性纖維,使其能夠引導(dǎo)細(xì)胞運(yùn)動(dòng),并以電信號(hào)的形式 "感受"動(dòng)態(tài)過(guò)程。
該團(tuán)隊(duì)指出,由于這些纖維小到肉眼看不見(jiàn),當(dāng)用來(lái)連接小型電子元件時(shí),會(huì)讓人覺(jué)得電子元件是漂浮在空中的。這種纖維重量輕、價(jià)格便宜、體積小、使用方便,適合家庭測(cè)試設(shè)備。