近日,南京大学徐飞教授和江苏省人民医院袁松涛主任联合团队提出了一种对环境介电特性具有高鲁棒性的眼压监测智能隐形眼镜。通过飞秒激光直写技术在PDMS材质的介电弹性体内构建微气泡阵列,以实现器件对压力信号的增敏,相对灵敏度达到1.15 ‰ mmHg-1。在电感线圈内外两侧采用了铜基微槽屏蔽层,通过将寄生电场局限在隐形眼镜的内部,有效抵御了外周环境介电变化对器件谐振频率的影响。确保了智能隐形眼镜对于不同人群在复杂动态环境下的准确眼压测量,为眼镜在实际场景下的抗干扰性提供了保障。
基于LCR谐振子的柔性传感器具有无电池、无芯片的无线工作能力,在与隐形眼镜集成并进行眼压监测方面具有很好的使用潜力。然而人眼处于一个动态环境中,眼泪的不断更新使隐形眼镜所处的环境的介电特性不断变化。LCR谐振子传感器是一种模拟型传感器,其用于解调眼压的谐振频率信号易收到周围环境的干扰。尤其是电感电容走线的寄生电容的电场,易辐射至隐形眼镜之外,环境的介电特性将影响器件的谐振频率。
图2 微槽屏蔽层的设计和优化
图4 面向不同离体猪眼上重复佩戴的抗干扰性测试
总结:该工作通过在介电弹性体内利用飞秒激光直写技术构建微气泡阵列,实现传感器的高灵敏度,能够实时的监测眼压的波动。同时,引入微槽屏蔽层,提升了传感器在不同泪液代谢物浓度、角膜个体差异和反复佩戴等动态复杂环境下的稳定性。将环境变化带来的影响控制在3 mmHg以内,提高了面向所有人群的可穿戴性,为眼压日常健康监测的实现铺平了道路。
文章链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202400722
- 香港大学徐立之团队 JMCA:兼顾高机械强度及温和修复条件的高鲁棒性摩擦纳米发电机 2023-08-24
- 南开大学梁嘉杰/中科大吴恒安《Adv. Mater.》:超强、超韧、高鲁棒性MXene复合纤维及其于电子织物应用 2023-01-23
- 温医大王毅研究员和瞿佳教授团队 Adv. Sci.:具有监测眼压和基质金属蛋白酶-9双功能的智能隐形眼镜 2022-02-27
- 上海工程技术大学宋仕强团队 JMCA:糖塑法辅助制备的具有优异触觉感知功能的中空PDMS可穿戴织物 2024-03-13
- 江苏科技大学郭峰/施伟龙 CEJ:单宁酸改性g-C3N4纳米片/聚二甲基硅氧烷作为一种光热响应的自愈合复合涂层用于智能防腐 2024-02-09
- 湖北大学张玉红教授、陈朝霞副教授 Mater. Horiz.:具有可调节人体舒适温度的双向光学响应水凝胶智能窗制备的新策略 2023-11-20
- 北化杨丹教授 Adv. Mater.:基于介电弹性体驱动器和摩擦纳米发电机的自供电、自愈合仿人眼外肌驱动器 2023-12-09