MS5803-14BA壓力傳感器用于可穿戴設(shè)備助力健康檢測(cè)

大家好，我是【廣州工控傳感★科技】MS5803-14BA傳感器事業(yè)部，張工。

隨著傳感器技術(shù)的不斷進(jìn)步，利用可穿戴和植入式傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)人體的各種健康指標(biāo)成為可能。例如，可穿戴MS5803-14BA壓力傳感器可以響應(yīng)身體壓力的微小變化，以高靈敏度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶的脈搏、血壓、呼吸頻率，甚至聲帶振動(dòng)的細(xì)微變化。

MS5803-14BA

MS5803-14BA傳感器在檢測(cè)到傳遞到晶體管的選定壓力信號(hào)時(shí)做出響應(yīng)，然后晶體管傳導(dǎo)并放大這些信號(hào)以進(jìn)行檢測(cè)。最近，一種稱(chēng)為有機(jī)電化學(xué)晶體管（OECT）的新型晶體管技術(shù)在低電壓和低功耗下表現(xiàn)出卓越的信號(hào)放大能力。然而，由于它們通常與液體門(mén)材料（對(duì)外部壓力的響應(yīng)不足）配對(duì)，因此很少有人探索將OECT用于壓力傳感器。

Terasaki 生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究所的一個(gè)合作研究小組找到了解決這個(gè)問(wèn)題的方法，從而開(kāi)發(fā)了用于可穿戴壓力傳感器的柔性O(shè)ECT，首先試驗(yàn)了一種固態(tài)柵極物質(zhì)，一種帶電的凝膠狀物質(zhì)，稱(chēng)為 離子水凝膠。由于這種凝膠的物理特性，當(dāng)它與 OECT 一起使用時(shí)，它成功地證明了它可以用來(lái)提高OECT的壓力傳感性能。

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然后，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)建具有微金字塔結(jié)構(gòu)的離子水凝膠進(jìn)一步完善了這一發(fā)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)有助于提高壓力測(cè)量的靈敏度。TIBI研究團(tuán)隊(duì)的Yangzi Zhu博士解釋說(shuō)：“這種水凝膠微結(jié)構(gòu)在壓力下的變形增加了柵電極的電容變化。這增強(qiáng)了OECT檢測(cè)非常精細(xì)的壓力信號(hào)的能力?！?br />

該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)改變施加的柵極電壓來(lái)調(diào)整這種微結(jié)構(gòu)水凝膠實(shí)現(xiàn)更高壓力靈敏度。優(yōu)化后的傳感器具有低工作電壓和低功耗。這些特性相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了一種經(jīng)濟(jì)、持久、節(jié)能的高性能壓力傳感器，對(duì)于需要長(zhǎng)期、實(shí)時(shí)收集壓力數(shù)據(jù)的可穿戴設(shè)備具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

“低成本、低功耗和高靈敏度是 OECT 的固有優(yōu)勢(shì)。這是首次成功地將柔性水凝膠用作 OECT 壓力傳感應(yīng)用的柵極電介質(zhì)?！?香港大學(xué)電氣與電子工程系TIBI附屬教員兼助理“它為OECT在體內(nèi)壓力傳感領(lǐng)域的未來(lái)應(yīng)用開(kāi)辟了新機(jī)遇，”張世明教授說(shuō)。“對(duì)于需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的患者來(lái)說(shuō)，節(jié)能、持久的可穿戴壓力傳感設(shè)備是一個(gè)真正的福音，使患者能夠在家中進(jìn)行自我監(jiān)測(cè)。