可变形金-银纳米线弹性电子器件:让柔性表面增强拉曼检测和生物电信号监测二合一
作者: aeks | 发布时间: 2026-03-09 18:03 | 更新时间: 2026-03-09 18:03
学科分类: 材料科学与工程 生物医学工程 电子科学与技术 计算机科学与技术
可变形金-银纳米线弹性电子器件:让柔性表面增强拉曼检测和生物电信号监测二合一
本研究开发了一种形态自适应的金-银(Au-Ag)垂直排列纳米线(VA Au-Ag NW)柔性电子平台,专为大众健康监测设计,通俗来说就是一种‘能屈能伸、一材两用’的智能传感材料。它巧妙地将光学检测(化学分析)和电学检测(生理信号采集)集成在同一种材料上,无需复杂工艺即可直接生长在多种日常相关基底上——包括1维的微针、2维的弹性薄膜(如仿皮肤薄膜)、3维的多孔海绵(类似厨房清洁海绵)。在2维弹性薄膜上,这些纳米线构成‘FlexoSERS’传感器:对汗液、唾液等体液中的微量物质(如pH值、肌酐、尿酸)进行高灵敏、均匀且稳定的化学检测;即使拉伸至原长2倍(100%应变)或反复拉伸2500次,信号依然稳定可靠。在3维多孔海绵上,纳米线则变身‘干式电极’:无需传统导电凝胶,直接贴肤采集高质量心电图(ECG)和肌电图(EMG)信号,连续佩戴9小时仍保持清晰波形。研究进一步证明,结合深度学习算法,该系统能准确区分睡眠与清醒状态;还能灵敏捕捉手指弯曲、敲键盘、点鼠标等细微动作,为无感式人机交互和康复评估提供新可能。整个平台材料安全(细胞实验显示无毒性)、制备简便(常温溶液法,无需高温或转移步骤)、适配性强,为下一代可穿戴健康设备、居家慢病管理及智能睡眠监测提供了切实可行的技术路径。