استفاده از الیاف الکتروریسی‌شده در ساخت زیست‌الکترود

دستگاه‌های الکترونیکی انعطاف‌پذیر مبتنی بر غشای نانوالیاف الکتروریسی شده (ENM) به دلیل سازگاری بالا و عملکرد مکانیکی عالی، مورد توجه قرار می‌گیرند. با این حال، ایجاد الگوی مواد رسانا بر روی الیاف به تجهیزات خلأ گران قیمت یا فرآیندهای اضافی نیاز دارد.

برای پرداختن به این موضوع، یک تیم تحقیقاتی مشترک به سرپرستی پروفسور سونگ هوان کو از گروه مهندسی مکانیک دانشگاه ملی سئول و سییون کیم از دانشگاه کونکوک سیستمی را ایجاد کرده‌اند که در آن با استفاده از خاصیت موئینگی و با قرار دادن پشتیبانی از جنس کاغذ کربنی، موفق به ایجاد جریان کارآمد سیال شده است. این غشای نانوالیاف، فرآیند تصفیه را بدون نیاز به تجهیزات خلأ امکان‌پذیر می‌کند.

این رویکرد با پیوند زیاد نانوسیم و زیرلایه از طریق اثرات فتوترمال لیزری در مرحله پس از پردازش، ثبات مکانیکی را در محصول نهایی ایجاد می‌کند. علاوه بر این، این سیستم نشان داد که مدارها حتی در اثر اولتراسونیک‌های قوی پایدار باقی می‌مانند و الگوهای موجود در زیرلایه هنگام کشیده شدن، دست نخورده باقی می‌مانند.

این تیم نقاط قوت سیستم فرآیند را توسعه داده و نتایج خود را از طریق کاربردهای مختلف ارزیابی و تائید کرد. آنها برای این کار از این سیستم در ساخت الکترود ECG ضبط سیگنال برای استفاده در داخل بدن و همچنین یک زیست‌حسگر الکتروشیمیایی اپیدرمی و الکترومیوگرافی اپیدرمی سفارشی (EMG) مبتنی بر رابط انسان و ماشین (HMI) استفاده کردند.

پتانسیل این سامانه الکترونیک نرم مبتنی بر غشای نانوالیاف الکتروریسی شده در بیوالکترونیک اپیدرمی به دلیل سازگاری با بدن انسان و عملکرد عالی، توجه زیادی را به خود جلب کرده است.

به نقل از ستاد نانو، علاوه بر این، این تحقیق امکاناتی را برای ساخت کارآمد دستگاه‌های الکترونیکی با کشش بالا، قابلیت تنفس و هدایت الکتریکی قابل توجه ارائه کرده است که کاربردهای بالقوه در زمینه‌های مختلف مراقبت‌های بهداشتی و پزشکی دارد.

نتایج این تحقیق در نشریه Advanced Functional Materials  منتشر شده است.