通过模板掩模使激光诱导石墨烯传感器价格合理

夏威夷大学Mānoa分校的研究人员公布了一项新技术，该技术可以使可穿戴健康传感器的制造更容易获得和负担得起

可穿戴传感器在持续监测生命体征和其他健康指标方面至关重要，提供实时健康见解，实现主动和个性化的医疗护理。然而，生产这些设备通常需要专门的设施和技术专长，这限制了它们的可访问性和广泛采用

该团队由机械工程系（工程学院）和细胞与分子生物学系（约翰·A·伯恩斯医学院）的助理教授泰勒·雷领导，介绍了一种低成本、基于模板的方法，用于生产由激光诱导石墨烯（LIG）制成的传感器，LIG是可穿戴传感平台中使用的关键材料

“这一进步使我们能够以更高的精度和更低的成本制造出高性能的可穿戴传感器，”Ray说。“通过在激光图案化过程中使用简单的金属模板，我们克服了传统制造工艺的一个关键限制，为传感器设计和功能开辟了新的可能性。”

通过使用商用金属模板，UH Mānoa团队能够将最小特征尺寸从约120微米减小到仅45微米。这允许创建更复杂的传感器设计，例如细线微阵列电极，这在以前很难通过标准激光处理实现

“我们通过制造温度传感器和多电极电化学传感器证明了我们方法的实用性，”Ray解释道。“这些设备表现出了增强的性能，我们将其归因于石墨烯图案的分辨率和质量的提高。”

这项研究发表在《生物传感器与生物电子学》杂志上，作为该杂志亮点系列“美洲青年科学家”的一部分。

该研究的主要作者是Kaylee M.Clark，与机械工程系的合著者Deylen T.Nekoba和Kian Laʻi Viernes以及电气与计算机工程系的Jie Zhou共同完成。

这一创新建立在Ray之前关于“出汗者”的工作之上，这是一种3D打印的可穿戴汗液传感器，可以收集和分析汗液。通过出汗来了解各种健康状况，如脱水、疲劳和糖尿病等严重疾病

s-LIG方法通过实现高性能传感器的可扩展制造，而不依赖于传统的资源密集型制造路径，进一步增强了可访问的健康监测技术的潜力 More information: Kaylee M. Clark et al, Fabrication of high-resolution, flexible, laser-induced graphene sensors via stencil masking, Biosensors and Bioelectronics (2024). DOI: 10.1016/j.bios.2024.116649

Journal information: Biosensors and Bioelectronics