女士們，先生們，我向你們介紹：未來的創(chuàng)可貼。

這種有彈性的創(chuàng)可貼配有 LED、傳感器和藥物輸送通道。圖片來源：麻省理工學院。

這種現(xiàn)代創(chuàng)可貼由麻省理工學院 (MIT) 的研究人員發(fā)明，由彈性水凝膠制成，嵌入 LED、溫度傳感器和藥物輸送通道，這些通道根據(jù)人的皮膚溫度起作用，以幫助傷口愈合。

該水凝膠由麻省理工學院機械工程系 Robert N. Noyce 職業(yè)發(fā)展副教授趙宣和設計，是一種橡膠狀材料，主要由水組成，旨在與金、鋁、鈦、硅、玻璃等表面粘合，和陶瓷。

一種可拉伸的水凝膠傷口敷料包括嵌入水凝膠基質中的溫度傳感器和藥物輸送通道和儲存器。圖片來源：麻省理工學院。

“電子產品通常是又硬又干的，但人體是柔軟潮濕的，”趙說?！斑@兩個系統(tǒng)具有截然不同的特性。如果您想將電子設備與人體緊密接觸以用于醫(yī)療保健監(jiān)測和藥物輸送等應用，則非常希望使電子設備具有柔軟性和可拉伸性以適應人體環(huán)境。這就是可拉伸水凝膠電子產品的動機?！?/p>

據(jù)趙說，典型的合成水凝膠很脆，幾乎不能拉伸，并且對其他表面的粘附力很弱。“如果你想用水凝膠制造電子設備，你需要考慮水凝膠和界面的長期穩(wěn)定性，”他說。

趙宣和教授拿著水凝膠。圖片來源：麻省理工學院。

為了解決這些挑戰(zhàn)，Zhao 和他的團隊提出了一種堅固水凝膠的設計策略，將水與少量選定的生物聚合物混合，以制造出剛度為 10 至 100 千帕的柔軟、有彈性的材料——大約是人類柔軟的范圍。組織。研究人員還設計了一種將水凝膠粘合到各種無孔表面的方法。

作為研究的一部分，研究人員應用他們的技術展示了水凝膠的多種用途，包括封裝鈦線以形成透明、可拉伸的導體。他們多次拉伸封裝的電線，發(fā)現(xiàn)它保持恒定的導電性。

此外，趙還創(chuàng)造了一系列嵌入在水凝膠中的 LED 燈。當連接到身體的不同區(qū)域時，陣列繼續(xù)工作，即使在肘部和膝蓋等可變形區(qū)域拉伸時也是如此。

最后，該小組在一片水凝膠中嵌入了各種電子元件，以創(chuàng)建他們所謂的“智能傷口敷料”，其中包括溫度傳感器和微小的藥物儲存器。通過插入帶圖案的管子或在基質上鉆孔，還創(chuàng)建了藥物流過水凝膠的途徑。當放置在身體的不同區(qū)域時，敷料會繼續(xù)監(jiān)測皮膚溫度并根據(jù)傳感器讀數(shù)釋放藥物，即使在高度拉伸時也是如此。

Zhao 設想水凝膠是一種生物相容性載體，用于在體內輸送電子設備。目前，他正在探索水凝膠作為葡萄糖傳感器和神經探針載體的潛力。

“大腦是一碗果凍，”趙說?！澳壳?，研究人員正在嘗試不同的軟材料來實現(xiàn)神經裝置的長期生物相容性。與合作者一起，我們提議使用堅固的水凝膠作為神經裝置的理想材料，因為水凝膠可以設計成具有與大腦相似的機械和生理特性。”

資料來源：麻省理工學院

審核編輯 黃昊宇