超薄适应电影坚固和弹性Bioelectronic膜

科学家从加州大学(加州大学洛杉矶分校)创建了一个独家设计的超薄电影还非常灵活的机械强bioelectronic膜可以为诊断开门皮肤上的传感器,可以精确定位对身体的轮廓和适应其运动。

一篇文章说明段具有共同的研究,化学和生物化学教授;和Yu黄教授和加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系主任萨姆厄工程学院最近发表在《华尔欧洲杯足球竞彩街日报》欧洲杯线上买球欧洲杯线上买球。

获得由范德瓦尔斯力,分子间的相互作用,只能发生在非常接近原子或分子之间的距离,膜弹性和多功能动态改变生物基质透气透水,空气和水。

艰难的电子材料的发展铺平了道路,建立非侵入式电子医学,生物学,卫生保健,园艺和农业。科学家们贴上范德华薄膜的材料,或VDWTF,这可以作为生物体的基础平台,接受电子的能力。

从概念上讲,膜就像一个更薄版的厨房食品薄膜,具有优良的半导体电子功能和不寻常的拉伸性,自然适应软生物组织高度适形接口。

化学和生物化学教授峰段,萨姆厄工程学院,加州大学洛杉矶分校

“这可能打开一个各种各样的强大的传感和信号的应用。例如,用这种材料可以准确跟踪的佩戴式健康监护器电生理信号在生物层面或单个细胞的水平,”段补充道。

团队开发了一种使用薄膜的示威活动,包括一个晶体管位置上的一片叶子的肉质植物,其丰富的电解质是用来开发电子电路。他们还建立了一个类似的晶体管用于electrolytes-present人类皮肤,皮肤细胞来完成电路。

此外,研究人员设计了一个心电图,雇佣的小圆薄膜放置在一个人的左、右前臂和可以感觉到他们闪烁在冥想。

我们的概念验证演示使用范德瓦耳斯薄膜只是暗示这种新材料的无数可能性。膜可以作为人机接口连接,增强了机器人和人工intelligence-enabled技术直接连接。

于黄,材料科学与工程系的教授和主席,萨姆厄工程学院,加州大学洛杉矶欧洲杯足球竞彩分校欧洲杯线上买球

“这可能打开一个途径合成electronic-cellular hybrids-cyborg-like生物体与电子增强,”黄补充道。

周围的超薄,10-nanometer-think电子膜是由许多层自动薄片的无机化合物二硫化钼。每个表只是2 - 3纳米厚度-超过10000次比人类头发直径的薄。

保持细胞膜的结构完整性的关键,同时保持其瘦在于其专属分层错落有致的结构。层并不是一个连续的表,而是一个较小的组合部分。

而不是固定在不屈的共价键,轻轻层连接的非键的范德瓦尔斯力。这使床单自由滑动和旋转,形成优良的柔软,同时保持他们的电子功能完成。

设计还允许膜伸展和flex /不对称的几何图形。薄膜可以坚持软生物组织与一个舒适的适合他们的宏观尺寸的拓扑结构,毫不费力地合并,并积极适应,动态地改变生物基质,如皮肤,没有撕裂或阻碍膜的功能。

纳米通道的分层拼接的形式渗透系统,大到足以让空气和水分子通过,给材料其透气性和渗透率。

不寻常的组合的延展性和高电子性能,展出的范德瓦耳斯电影解决众多挑战其他候选人bioelectronic薄膜,如有机薄膜或无机膜。

这些替代品已经被他们的厚度限制,不统一和不对称的几何图形的生物表面,缺乏拉伸性,或表现不佳的湿生物环境。

研究的另一作者,来自加州大学洛杉矶分校,Zhuocheng燕,昭阳林、Peiqi王,伯承曹,华英任,弗兰克的歌,和王成长段的研究小组;周董徐、王Laiyuan精选黄的研究小组;以及生物工程研究生荀赵和他的顾问陈小君,加州大学洛杉矶分校的生物工程学助理教授萨姆厄。

段和黄都是加州纳米系统研究所的成员(CNSI)加州大学洛杉矶分校。

这项研究是获得加州大学洛杉矶分校物理科学创业和创新基金的支持,额外CNSI贵族家庭创新基金的支持。欧洲杯线上买球作者承认从电子成像技术支持中心加州大学洛杉矶分校和加州大学洛杉矶分校的纳电子学研究设施。

加州大学洛杉矶分校科技发展集团也申请了专利的技术。

期刊引用:

燕,Z。等。(2022)高度可伸缩的范德瓦耳斯可适应的、透气薄膜电子膜。欧洲杯线上买球。doi.org/10.1126/欧洲杯线上买球science.abl8941。

来源:https://www.ucla.edu/