科创中国
电子皮肤-自组装电纺微金字塔阵列的高性能无感型贴合皮肤器件
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-09-16 15:47:48
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 杜文娟 | 2023-09-16 15:47:48
本项目研发出一种用于柔性传感器中电气互联的可拉伸图案化金属导线及加工工艺，包括可拉伸图案化导线、柔性衬底、柔性薄膜，所述可拉伸图案化导线呈阵列排布在柔性衬底上，而所述柔性薄膜覆盖在可拉伸图案化导线上；所述第一实线端头用于与第一电器件连接，所述第二实线端头用于与第二电器件连接，进而实现第一电器件与第二电器件的电导通。本发明图案化部分具有高可拉伸性的特点，以及良好的电气传输性质，可以与体积较小的无机或有机器件进行结合组成需要的传感器，将需要的电路小型化，柔性化。同时不会对皮肤造成损伤，也无需医院多种仪器接线等复杂监测条件的限制，在人体健康监测上有重要意义。
1) 基于EMPA的辐射冷却织物（薄至47μm）具有高可见近红外反射率（97.9%）和MIR发射率（76.3%），在1 kW m-2的太阳强度下将温度降低约4°C，提供长期舒适性。2) 所研制的压容-摩擦电复合传感器兼具高灵敏度和快响应时间，能够在监测自然手指操作期间对超弱指尖脉冲进行急性检测，从而同时分析健康状况和操作细节。3) EMPA生物机械能收集器的能量转化效率达到42%，有助于可靠的生物力学能量收集。
本项目研制的柔性传感器可应用于医疗保健、行为监测、个人防护、自供电和人机互动等方面。为了实现贴合皮肤器件的舒适性，并减少感觉干扰与触觉损失，开发新型微结构材料，提高无感型器件的性能表现，适用于对电子竞技运动员、司机等人员进行长期的健康、情绪及压力监测，自供电动作监测及个人热辐射防护而不影响相关工作人员的正常操作，位于指尖的传感器可以在动作操作压力检测的同时获得人员的脉搏信息，应有前景巨大。
团队核心成员：施毅，博士。是南京大学电子科学与工程学院院长，教授、博士生导师。十年来发表论文 130 余篇，被 SCI 论文引用(他引) 150 余次。获得 / 申请国家专利 17 项，获国家技术发明三等奖，省部级科技进步一、二、三等奖各 1 项、省部级以上鉴定 7 项。近年主要从事纳米电子、光电子材料、物理与器件等科研工作。主持和承担了二十多项国家自然科学基金、"973"和"863"等研究课题，包括主持国家重大科学研究计划"纳米研究"项目。发表和合作发表SCI学术论文300余篇，申请/获得国家发明专利40项。有关研究成果曾荣获国家自然科学二等奖和国家技术发明三等奖各1项，省部级科技进步一等奖1项。2004年国家自然科学奖二等奖(排名第三) ;2017年国家自然科学奖二等奖(排名第一) ;2016年江苏省科学技术奖一等奖(排名第一) ;2017年江苏省教学成果奖一等奖(排名第一) 。
本项目研制出一种电纺自组装微金字塔阵列膜，该膜具有超薄、超轻、透气的结构及良好的光、热、力、电性能，赋予舒适型贴合皮肤器件在日间辐射制冷、压力传感和生物能收集等领域优良的性能表现。已申请一项发明专利，专利权归南京大学所有，该项目应用前景广阔，也为开发具有卓越性能和无感性的下一代贴合皮肤器件提供了一种通用且可升级的策略，满足了贴合皮肤器件在诸多场景中严苛的应用需求。
EMPA器件适用于对电子竞技运动员、司机等人员进行长期的健康、情绪及压力监测，自供电动作监测及个人热辐射防护而不影响相关工作人员的正常操作，位于指尖的传感器可以在动作操作压力检测的同时获得人员的脉搏信息。项目接受转移转化，合作方式：技术许可、技术咨询、技术服务。
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