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導電性PEDOT電致發(fā)光

來源: 發(fā)布時間:2022-04-24

表皮電子設備上能夠精確獲取身體信息或為身體提供***,,它為可穿戴醫(yī)療保健,、運動訓練、藥物輸送系統(tǒng),、人機交互等開辟新途徑,。導電聚合物PEDOT:PSS(改性)作為電生理記錄的干電極在皮膚上具有粘性并且具有高導電性。但是純PEDOT:PSS太脆而無法保持足夠的導電性,,尤其是在測量大面積變形皮膚上的電生理信號時,。

基于此,北京師范大學劉楠教授團隊報告了一種透明,、高導電和超薄干電極,,能夠貼合皮膚并準確測量電生理信號。研究人員主要通過PEDOT:PSS薄膜和CVD生長石墨烯結合制備電極,。相關工作以“Ultra-conformal skin electrodes with synergistically enhanced conductivity for long-time and low-motion artifact epidermal electrophysiology”為題發(fā)表在Nature Communications上,。 想知道這個PEDOT能電紡不,我試了很多參數(shù)不能電紡成絲,。導電性PEDOT電致發(fā)光

生物雜交技術旨在將生物結構和過程與人工系統(tǒng)合并,,形成先進的技術組件。生物混合方法的一個巨大優(yōu)勢是,,它們利用了經(jīng)過數(shù)百萬年進化而優(yōu)化的自然過程,,而仿生系統(tǒng)則是完全人工的。植物是太陽能和碳負極--將二氧化碳轉化為化學能,,它們能感知和適應各種環(huán)境刺激,,并能通過組織再生進行自我修復。同時,,它們生產(chǎn)一些有用的材料,,其中纖維素是地球上**豐富的生物聚合物。因此,,植物提供了一個***的過程,,可以被用于技術目的,。例如,在植物納米仿生學方法中,,智能納米材料能夠在植物中實現(xiàn)設備功能,。納米粒子被引入到植物中,根據(jù)它們的大小和電荷,,它們自發(fā)地在特定的植物組織中定位,,甚至到達葉綠體等細胞器。當植物從土壤中吸收感興趣的分析物時,,浸潤在植物葉片中的改性碳納米管產(chǎn)生了可讀的信號,。納米顆粒也被用作植物組織內(nèi)化學發(fā)光反應物的載體,因此使植物發(fā)光,。導電PEDOT透明導電油墨聚苯胺(PANI)和聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)晶區(qū)中,,ππ層間距是?

    消費者希望汽車,、洗碗機,、健身設備和恒溫器等都能更像其智能手機一樣工作。在尋求增值功能方面,,他們會力圖購買“物有所值”的產(chǎn)品,。反應遲鈍或者毫無反應的觸摸屏開關不可能成功——這樣的產(chǎn)品會為制造商及其客戶帶來挫折感。PEDOT通過使用較厚的材料改善傳感能力,,能夠增強電路及表面電容傳感信號的完整性與魯棒性,。OEM客戶的反饋表明,一些**終用戶報告說在使用具有PEDOT電容式開關組件的設備控制功能后,,觸摸屏的靈敏度和響應性都有了很大改善,。PEDOT具有極高的柔性以及良好的粘附性,可以延長壽命及使用周期數(shù),。低溫加工工藝便于應用,,可降低總生產(chǎn)成本。從設計觀點來看,,PEDOT是一種通用工具,,具有眾多優(yōu)勢:?單個電容式開關即可取代多個機械按鈕。?觸摸控制模式便于配置和定制,。?平滑的觸摸屏設計具有美學吸引力,。?滿足汽車行業(yè)的嚴格要求。?對OEM來說,,以較低的價格為終端用戶增強了功能和交互性,。

瑞典林雪平大學的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種穩(wěn)定的高導電性聚合物墨水。這種新的n型材料是以乙醇作為溶劑的墨水形式出現(xiàn)的,。Credit:ThorBalkhed瑞典林雪平大學的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種穩(wěn)定的高導電性聚合物墨水,。這一進展為具有高能源效率的創(chuàng)新印刷電子產(chǎn)品鋪平了道路。該成果已發(fā)表在《自然通訊》上,。導電聚合物使得開發(fā)靈活和輕質的電子元件成為可能,,如有機生物傳感器、太陽能電池,、發(fā)光二極管,、晶體管和電池。導電聚合物的電性能可以通過一種被稱為"摻雜"的方法進行調(diào)整,。在這種方法中,,各種摻雜物分子被添加到聚合物中以改變其特性。根據(jù)摻雜物的不同,,摻雜的聚合物可以通過帶負電的電子("n型"導體)或帶正電的空穴("p型"導體)的運動進行導電,。***,**常用的導電聚合物是p型導體PEDOT:PSS,。PEDOT:PSS有幾個引人注目的特點,,如高導電性、出色的環(huán)境穩(wěn)定性,,**重要的是它可以作為水基分散體在商業(yè)上使用,。然而,許多電子設備需要p型和n型的組合才能發(fā)揮作用,。目前,,還沒有與PEDOT:PSS相當?shù)膎型材料。
通過優(yōu)化熱處理溫度,,PEDOT:PSS 薄膜的電導率在 90 °C 時從 1090 S/cm 增加到 1305 S/cm,。

為了獲得慢性植入的長期成功,需要一個穩(wěn)定的,、能與腦組織無縫結合的神經(jīng)元-電極界面,。與傳統(tǒng)的平面電極相比,用納米結構材料修飾的神經(jīng)電極可以為電荷轉移和神經(jīng)元-電極整合提供明顯更大的活性表面積,。在這項研究中,,垂直排列的聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)納米管陣列已通過模板介導的技術在微電極上直接制造出來。預計PEDOT納米管陣列可以改善微電極的電性能,,促進細胞粘附和生長,,并增加神經(jīng)元的延伸和分支。從我們的研究來看,,PEDOT納米管陣列修飾的微電極已經(jīng)獲得了2個數(shù)量級的界面阻抗下降和電荷容量密度增強,。使用PC12細胞進行的體外細胞兼容性測試表明,即使沒有促進細胞粘附的分子,,如膠原蛋白和聚L-賴氨酸(PLL),,PEDOT納米管陣列也支持細胞粘附和生長,。當用神經(jīng)生長因子(NGF)處理時,與PLL涂層的平面基質上的細胞相比,,在PEDOT納米管陣列上培養(yǎng)的細胞數(shù)量更多,,長度更長。有何提高PEDOT的產(chǎn)量,?細粒徑PEDOTOLED

作者通過在市售一次性手套和口罩上分別直接沉積和圖案化PEDOT,,成功地制造了一種血壓和呼吸率監(jiān)測傳感器。導電性PEDOT電致發(fā)光

令人驚訝的是,,我們沒有觀察到任何一種濃度的電導率的明顯變化,。對于用1毫克毫升-1功能化的根,我們觀察到電導率的小幅下降,,而對于用2毫克毫升-1功能化的根,,則觀察到小幅上升,但在兩種情況下都沒有統(tǒng)計學差異,。我們的結果表明,,p(ETE-S)涂層在富含營養(yǎng)的溶液中是穩(wěn)定的,并且在植物生長的4周后仍保持其導電性,。當導電聚合物被用作生物電子裝置的活性材料時,,它們通常在暴露于生物介質之前被交聯(lián),以獲得更好的穩(wěn)定性,。34相反,,p(ETE-S)顯示出與植物組織的強粘性,具有穩(wěn)定的電性能,,而不需要任何進一步的處理或添加劑,。我們推測,這是導電聚合物直接在植物結構上進行體內(nèi)聚合和模板化的結果,。導電性PEDOT電致發(fā)光

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