分會

第四十八分會：納米碳材料

摘要

近年來，人們對健康檢測、個性化治療和人機界面的興趣日益濃厚，這推動了可穿戴設(shè)備的研究。電子皮膚可以與人體緊密連接，為監(jiān)測肌肉和認(rèn)知功能、眼睛和心臟健康以及假肢控制提供新的機遇。并且可穿戴電極材料還可以進(jìn)行電刺激和電熱理療，達(dá)到治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的效果。 肌肉疲勞是許多人都經(jīng)歷過的一種常見癥狀，與疲勞肌肉產(chǎn)生的最大力量減少有關(guān)。利用一個表皮電極在不知不覺中診斷肌肉疲勞并恢復(fù)肌肉功能是非常需要的，但目前商用電極無法解決汗液狀態(tài)下電極/皮膚界面穩(wěn)定性和長時程診療功能問題。在此，我們報道了一種一體化、生物衍生、透氣性和汗液穩(wěn)定的過渡金屬碳化物（Ti3C2Tx MXene）電極，通過增加孔隙結(jié)構(gòu)來提升汗液離子擴散路徑，同時利用Ti3C2Tx MXene的均勻分布增強離子接觸界面，最終用于依賴界面耦合和電荷存儲的電生理采集和電刺激，實現(xiàn)肌肉功能診療。利用多年生草本植物的結(jié)構(gòu)排列和Ti3C2Tx MXene在汗液中的離子交聯(lián)，Ti3C2Tx MXene基電極具有高透氣性，超輕(~ 0.25 mg/cm3)，在各種環(huán)境下具有低而穩(wěn)定的電極-皮膚界面阻抗，有利于長期可靠的肌電圖監(jiān)測。結(jié)合在皮膚表面的電刺激和電熱治療，Ti3C2Tx MXene電極可以通過刺激血液循環(huán)來診斷肌肉疲勞并恢復(fù)肌肉功能。此外，它還可以用于肌肉康復(fù)訓(xùn)練和通過人機交互控制假肢。所制備的一體化、生物衍生、透氣性和汗液穩(wěn)定性Ti3C2Tx MXene電極在肌肉疲勞診療等日?？纱┐鞅＝》矫婢哂芯薮鬂摿?。

關(guān)鍵詞

過渡金屬碳化物;電極/皮膚界面;肌肉疲勞;診療;肌電圖

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