东北大学田野团队AFM：受芦荟启发开发出特殊结构的水凝胶压力传感器

芦荟启发的特殊结构水凝胶

最近，东北大学医学与生物信息工程学院田野团队设计了一种带有特殊皮肤结构的水凝胶压力传感器S-PPA。与芦荟相似，该水凝胶通过分子间作用力的作用，对柔软的PPA水凝胶表面的水分子进行“掠夺”，从而在水凝胶表面形成一层致密表皮。带皮的水凝胶具有强抗损伤性、抑菌性、高保水性以及优秀的导电性。与传统水凝胶相比，S-PPA水凝胶对金属腐蚀性极小，是设计复杂传感器电路的绝佳选择。该工作以“Aloe Inspired Special Structure Hydrogel Pressure Sensor for Real-Time Human-Computer Interaction and Muscle Rehabilitation System”为题发表在《Advanced Functional Materials》（影响因子19.0）。东北大学医学与生物信息工程学院2020级博士生刘若楠为本文第一作者，东北大学医学与生物信息工程学院田野副教授为通讯作者。

S-PPA水凝胶传感器的应用

S-PPA水凝胶传感器可以结合无线蓝牙技术和Python等应用程序，开发出了多梯度智能人机交互、手指肌肉状态评估等智能应用。在多梯度智能人机交互中，可以按不同压力的大小实现多种智能控制；在手指肌肉状态评估中，可以通过手指对S-PPA的按压波形来评估手指受伤者的肌肉控制力等。从而实现康复评估和康复训练等目的。S-PPA水凝胶柔性传感器凭借着多种优秀性能以及经过验证的人机交互可行性，为康复训练、智能传感、运动检测乃至临床应用等领域提供了新的应用思路。

参考文献：

Ruonan Liu, Yiying Liu, Yugui Cheng, He Liu, Simian Fu, Kaiming Jin, Deliang Li,Zhiwei Fu, Yixuan Han, Yanpeng Wang, and Ye Tian*. Aloe Inspired Special Structure Hydrogel Pressure Sensor for Real-Time Human-Computer Interaction and Muscle Rehabilitation System, Advanced Functional Materials, 2023, 2308175

全文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202308175

转自：“高分子科学前沿”微信公众号

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