一种基于梯度交联聚硅氧烷的耦合层，用于实现稳定的可穿戴超声成像技术

《Advanced Materials Technologies》：A Gradiently Crosslinked Polysiloxane-Based Coupling Layer for Stable Wearable Ultrasound Imaging

可穿戴超声贴片通过梯度交联PDMS耦合层解决刚柔矛盾，优化声阻抗（1.53 MRayl）并维持高粘附强度，实现长期稳定耦合与高质量 radial artery 血流成像，推动可穿戴超声诊断发展。

　　

摘要

可穿戴超声贴片通过消除时空限制，具有改变医学诊断方式的潜力。其中一个关键挑战在于开发出既能提供足够刚性以支撑探头，同时又具有柔韧性和粘附性的耦合层，从而消除空气间隙并保持与皮肤的稳定接触。受到生物梯度结构的启发，研究人员通过设计一种梯度交联的聚二甲基硅氧烷（PDMS）耦合层来解决这一刚性-柔韧性之间的矛盾。高模量的上层为探头提供了机械支撑，而低模量、具有粘附性的下层则确保了与皮肤的贴合。这种梯度结构是通过将PDMS预聚物浇注到经过N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷（AEAPS）功能化的玻璃载玻片上实现的，该物质将铂（Pt）催化剂固定在表面附近。由于扩散作用，铂在材料中形成梯度分布，从而在固化过程中产生了相应的交联密度梯度。进一步添加3体积%的钨和25体积%的氧化铝后，声阻抗（1.53 MRayl）得到了优化，以匹配皮肤的声学特性，并保持了较高的粘附强度（7.33和6.55 N m^?1）。这种梯度PDMS层实现了长期的稳定耦合，能够高质量地成像桡动脉血流，推动了可穿戴超声诊断技术的发展。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。