基于纤维素超拉伸水凝胶的可穿戴应变传感器在心血管监测与运动评估中的应用研究

《Biosensors and Bioelectronics》：Hyperstretchable cellulose-based hydrogel wearable strain sensors for cardiovascular monitoring and exercise assessment

本刊推荐一种基于聚乙烯醇-羟乙基纤维素的水凝胶摩擦纳米发电机（PH-TENG），其具备高灵敏度（0.543?kPa?1）与快速响应（41?ms），可实现多动脉位点脉搏波信号采集，并通过二元广义线性模型逻辑回归实现运动前后心率状态的精准判别（准确率100%），为心血管疾病无创监测提供了可持续技术解决方案。

　　

亮点

材料与表征

羟乙基纤维素（HEC）、聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和四硼酸钠均购自阿拉丁有限公司（中国上海）。实验全程使用去离子水，所有化学品均直接使用无需进一步纯化。

形态表征采用Thermo Fisher Scientific公司的Quattro S场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）完成。化学结构分析...

水凝胶电子皮肤的设计、制备与应用

图1a展示了电子皮肤（e-skin）的概念设计与仿生原理。通过模拟人体皮肤的电信号传输路径，该电子皮肤系统已证明能够感知物体的机械特性（如软硬度）和环境特征（如温度与表面纹理），这些功能在既往研究中得到广泛验证。值得注意的是，此电子皮肤系统...

结论

本研究成功开发了一种基于水凝胶材料的单电极压力传感器，用于无创、连续性动脉脉搏波监测。得益于水凝胶独特的多孔结构和界面特性，该传感器表现出卓越的传感性能，灵敏度达0.543?kPa^?1，响应时间仅41?ms。实验结果表明该传感器能够准确监测...