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弹性PDMS光纤实现更好的生物传感器
录入时间:2018/2/7 6:57:04

最近有外媒报道了柔性和可拉伸的水凝胶光纤的进展情况,当注入染料并作为波长函数进行监测时,这种光纤可以提供应力信息,这使得它们可以在各种广泛的应用中作为生物传感器使用。现在,清华大学的研究人员也开发出了一种类似的生物传感器,其使用的是聚二甲基硅氧烷(PDMS)染料掺杂光纤。清华大学开发的生物传感器也有着类似的工作方式,但是比采用水凝胶光纤的生物传感器具有更高的热稳定性和环境稳定性,因为水凝胶光纤会收缩并导致性能下降,除非它们被用于水相环境中。

 

450~850nm的波长范围内,PDMS光纤的测量应力精度<1%,光损耗<0.25dB/cm。对直径为0.5mm、长度为4cmPDMS光纤重复加载500次载荷,进行耐久性测试,测试结果显示光纤长度没有变化。事实上,随着光纤直径的减小,应力载荷提高到了最大轴向应力的231%。为了演示手指运动的实时监测,将PDMS光纤连接到可佩戴的手套上,并准确记录对应于手指弯曲和伸展的应力,12次循环后没有发现退化现象。该技术可用于可穿戴智能设备以及运动/功能性能监测和身体运动分析。

 

参考文献:J. Guo et al., Optica, 4, 10, 1285-1288 (2017)

 


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