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PVDF的神奇用途
“電子紋身”,是一個可以直接貼在人體表面的超薄電路,在現代醫療應用領域,成為用于監測心臟病的醫療設備,輕巧且易貼合在身體,由美國德克薩斯大學奧斯汀分校的科研團隊開發。電子紋身實際上是一個厚度僅相當于一張薄紙的電路,它可以直接貼在人體表面。
(電子紋身)
心血管疾病死亡主要是由于心臟病發作和中風引起的。“電子紋身”可同時監測心電圖和心振動圖,為遠程醫療患者和門診病人進行連續的心血管監測。“電子紋身”中用PVDF(聚偏二氟乙烯)和壓電電極制成了柔性壓電電子皮膚,柔性好、可拉伸,可長期佩戴。類似方法制造的電子紋身還可用于呼吸探測、心率檢測、睡眠監測、生物醫療等。
聚偏二氟乙烯
聚偏二氟乙烯(PVDF)是一種高分子材料,1969年,日本學者kawai發現其具備較強的壓電效應,之后PVDF發展成為一種不可或缺的壓電材料。PVDF壓電薄膜厚度薄、質量輕、耐彎曲、靈敏度高,能夠探測細微信號,可用于皮膚表面,也可植入體內。
PVDF壓電薄膜的出現為醫學檢查問題的解決提供了一種新的途徑。PVDF超聲發射源具有比較平坦的發射電壓響應,在非介入腎結石超聲破碎和超聲應用中應用廣泛。由于采用PVDF共聚物,甲狀腺等超聲圖像獲得了顯著提高。心音信號是人體最重要的生理信號之一。用PVDF壓電傳感器等儀器記錄心音的機械振動的電子心音圖,彌補了傳統的心音聽診器的不足,提高了心臟疾病的診斷和鑒別水平。
PVDF壓電電纜傳感器還可以用于監護床報警系統。病人坐或躺在監護床上時,壓電電纜傳感器可以測量收集患者的呼吸、脈搏、心音和動作信息,并與報警器結合??醋o人員可通過各種移動終端(智能手機、平板電腦等)和非移動終端(計算機、工作站)監控,實時查看用戶的健康數據。據此,PVDF監測傳感器還可應用于社區養老和養老機構、智能地產等。為了降低嬰兒的猝死率 , 荷蘭等國家生產的嬰幼兒呼吸監控器,采用有PVDF壓電薄膜的墊子放于嬰兒身子底下,當呼吸或心跳的時間超過預先設置的時間時,它便會觸發警報器。利用PVDF薄膜的壓電性和機械柔性的特點,,還開發了許多觸覺傳感器。比如,體內癌癥檢查傳感器,內窺鏡檢查用齒形觸覺傳感器,具有較高的靈敏度和準確性。隨著民眾健康意識增強,對健康監測的需求不斷增加,壓電薄膜傳感器在醫療設備中的作用也越來越重要。