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新型柔性纳米电极材料在智能传感器中的应用

成果类型:: 新技术

发布时间: 2022-12-07 19:40:22

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:广东省广州市| 于恩宁 | 2024-07-29 11:54:12

本项目基于柔性电极的新型无损信号连接技术,是将电子器件制作在柔性或可延性塑料、薄金属柔板上,主要作为可穿戴电子器件。

基板采用水凝胶离子导体基板,具有接近100%的透光率,并且可以拉伸100%-1000%,在高拉伸状态下其方阻低于大多数的可拉伸电子导体。该项目的成功研发将使电子设备具有更加“智能性”,尤其是在可穿戴电子设备中,体内的供电设备将不会再被僵硬的电路掣肘。

新型柔性纳米电极材料在智能传感器中的应用前景非常广阔,这主要得益于其独特的物理和化学性质,如良好的柔韧性、延展性、导电性和透光性等。以下是新型柔性纳米电极材料在智能传感器中可能的应用方面:

一、智能穿戴设备

  1. 健康监测:新型柔性纳米电极材料可以集成到智能手环、智能手表等穿戴设备中,用于监测心率、血压、血氧饱和度等生理参数。其柔性和延展性使得传感器能够紧密贴合皮肤,提高监测的准确性和舒适度。
  2. 运动追踪:在智能穿戴设备中,柔性纳米电极材料还可以用于运动追踪,记录用户的运动数据,如步数、跑步距离、卡路里消耗等,为用户提供全面的运动健康管理方案。

二、医疗领域

  1. 电子皮肤:新型柔性纳米电极材料在电子皮肤领域具有巨大潜力。电子皮肤可以模拟人类皮肤的触觉、温度等感知功能,用于疾病诊断、健康监测和康复治疗等方面。柔性纳米电极材料作为电子皮肤的关键组成部分,能够确保电子皮肤与人体皮肤的紧密贴合和高效信号传输。
  2. 医疗器械:在医疗器械中,柔性纳米电极材料可以用于制作各种传感器,如手术器械上的压力传感器、导管内的温度传感器等,提高手术的精确性和安全性。

三、消费电子

  1. 智能家居:在智能家居领域,柔性纳米电极材料可以用于制作各种智能传感器,如智能窗帘的自动开合传感器、智能照明的光线感应传感器等,提升家居生活的便捷性和舒适度。
  2. 游戏娱乐:在游戏手柄、VR设备等娱乐设备中,柔性纳米电极材料可以用于制作触觉反馈传感器,提供更加真实和沉浸的游戏体验。

四、工业制造

  1. 智能制造:在智能制造领域,柔性纳米电极材料可以用于制作各种工业传感器,如机器人手臂上的力传感器、生产线上的温度传感器等,提高工业生产的自动化和智能化水平。
  2. 环境监测:在环境监测领域,柔性纳米电极材料可以用于制作空气质量监测传感器、水质监测传感器等,为环境保护和治理提供有力支持。

五、其他领域

  1. 航空航天:在航空航天领域,新型柔性纳米电极材料可以用于制作飞机、卫星等航天器上的传感器,监测飞行状态、温度、压力等参数,确保航天器的安全稳定运行。
  2. 汽车制造:在汽车制造领域,柔性纳米电极材料可以用于制作汽车传感器,如刹车系统的压力传感器、轮胎的气压传感器等,提高汽车的安全性和舒适性。
金雷博士,西安交通大学纳米科学与工程技术学院研究员; 路平,优秀成功企业家,曾任职海航集团营销总监、海南省百万领军人才队伍、世界五百强管理多家成功企业,并受邀出任多家组织职务,获得海南省、三亚市三八红旗手荣誉称号、海南省脱贫攻坚先进个人 、全国巾帼建功标兵及三亚好人荣誉称号等多项荣誉称号

新型柔性纳米电极材料在智能传感器中的应用产生了多方面的效益,这些效益主要体现在技术创新、性能提升、应用领域拓展以及经济效益等方面。以下是对这些效益的详细分析:

一、技术创新

  1. 材料创新:新型柔性纳米电极材料利用全新设计的3D连接技术和创新性的柔性电极连接技术,制造出柔性、透光性、导电率大大优于传统材料的电极材料。这种材料创新推动了智能传感器技术的进步。
  2. 制备工艺创新:通过MID激光成型技术、一步激光诱导图案化法等先进制备工艺,实现了柔性纳米电极材料的高效、精确制备。这些工艺创新降低了生产成本,提高了生产效率。

二、性能提升

  1. 柔性与可延展性:新型柔性纳米电极材料具有良好的柔性和可延展性,能够适应各种复杂形状和曲面,使得智能传感器在可穿戴设备、柔性显示屏等领域的应用成为可能。
  2. 高导电性:该材料具有优异的导电性能,能够确保电子信号在传感器中的快速、准确传输,提高了传感器的响应速度和灵敏度。
  3. 高稳定性:新型柔性纳米电极材料在长期使用过程中表现出良好的稳定性,能够抵抗环境变化对传感器性能的影响,延长了传感器的使用寿命。

三、应用领域拓展

  1. 可穿戴设备:新型柔性纳米电极材料的应用使得智能传感器能够集成到可穿戴设备中,如智能手表、智能手环等,为用户提供更加便捷、准确的健康监测和运动追踪功能。
  2. 物联网领域:在物联网领域,新型柔性纳米电极材料可以用于制作各种传感器节点,实现对环境、物体等的实时监测和智能控制,推动物联网技术的发展和应用。
  3. 医疗健康:在医疗健康领域,新型柔性纳米电极材料可以用于制作生物传感器,实现对生物体内各种生物分子的实时监测和分析,为疾病的早期诊断和治疗提供有力支持。

四、经济效益

  1. 市场需求增长:随着智能传感器在各个领域的广泛应用,对新型柔性纳米电极材料的需求不断增加。这种市场需求增长为相关产业的发展提供了广阔的市场空间。
  2. 降低生产成本:新型柔性纳米电极材料的制备工艺不断优化,生产成本逐渐降低。这使得智能传感器的生产成本也相应降低,提高了产品的市场竞争力。
  3. 促进产业升级:新型柔性纳米电极材料的应用推动了智能传感器产业的升级和转型。通过技术创新和产业升级,企业可以开发出更加先进、高效、环保的传感器产品,满足市场不断变化的需求。

转让、入股、合作开发均可,商业模式灵活。