Nature Reviews Bioengineering | 柔性電子器件*新方向！
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需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠18917106313
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國(guó)科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
研究背景
隨著生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)健康監(jiān)測(cè)需求的增加，可穿戴和植入式生物電子設(shè)備引起了廣泛關(guān)注。生物電子設(shè)備是指與生物系統(tǒng)接口以監(jiān)測(cè)或刺激生理過程的設(shè)備。這些系統(tǒng)能夠與人體無縫集成，從而提供實(shí)時(shí)的預(yù)防策略、早期診斷和醫(yī)療**。然而，傳統(tǒng)生物電子設(shè)備通常是剛性且不可伸展的，而人體組織和器官則是柔軟且動(dòng)態(tài)的。這種機(jī)械特性的差異導(dǎo)致了設(shè)備與組織之間的機(jī)械不匹配，從而引發(fā)了組織損傷、**反應(yīng)和慢性炎癥等問題。此外，剛度的不匹配還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備與皮膚和器官接觸**，粘附性差和脫層，從而妨礙電、化學(xué)、機(jī)械和光信號(hào)的有效傳輸。
因此，科學(xué)家們開始研究軟性和可拉伸的生物電子材料和設(shè)備。軟性生物電子設(shè)備可以通過使用具有低彈性模量（<1–10 MPa）的功能性電子聚合物及其與納米級(jí)或微米級(jí)無機(jī)材料的復(fù)合材料，克服傳統(tǒng)設(shè)備的局限性。此外，通過將薄層（<1 μm）的無機(jī)設(shè)備層圖案化為蛇形幾何結(jié)構(gòu)，即使是本質(zhì)上不可伸展的材料也可以實(shí)現(xiàn)低彎曲剛度和可伸展性。通過這些材料和設(shè)計(jì)策略，科學(xué)家們能夠開發(fā)出模擬皮膚特性的有機(jī)和混合材料，例如柔軟性、可拉伸性、自愈能力、可降解性和透氣性。這些進(jìn)展使得生物電子設(shè)備能夠更好地與人體組織和器官集成，從而減少機(jī)械不匹配帶來的問題。
研究?jī)?nèi)容
為了解決這些挑戰(zhàn)，斯坦福大學(xué)（Stanford University）鮑哲南教授等在“Nature Reviews Bioengineering”期刊上發(fā)表了題為“Skin-inspired soft bioelectronic materials, devices and systems”的*新論文。本研究解決了傳統(tǒng)生物電子設(shè)備在機(jī)械匹配、穩(wěn)定性和可靠性方面的問題，提出了使用軟性和可拉伸材料的解決方案。具體而言，研究人員通過分子級(jí)材料設(shè)計(jì)開發(fā)出具有皮膚啟發(fā)特性的材料，包括柔軟性、可拉伸性、自愈能力、可降解性和透氣性。這些材料被應(yīng)用于開發(fā)軟性生物電子設(shè)備，如可拉伸電極、晶體管和傳感器，以更好地與人體不同部位接口。此外，研究還探討了從有線笨重儀器到定制印刷電路板（PCB）基混合系統(tǒng)、應(yīng)變工程軟集成電路和本質(zhì)軟系統(tǒng)的軟性生物電子設(shè)備集成策略。通過這些研究和開發(fā)，軟性生物電子設(shè)備不僅能夠進(jìn)行高保真度的健康監(jiān)測(cè)和信號(hào)調(diào)理，還能夠?qū)崿F(xiàn)多功能性，如模擬皮膚的觸覺敏感性、通過人工神經(jīng)形態(tài)設(shè)備編碼和傳輸感官信息，以及在體內(nèi)降解而不產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物的能力。*終，這些進(jìn)展將推動(dòng)下一代數(shù)字醫(yī)療的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更**和個(gè)性化的健康管理。
圖文解讀
（1）實(shí)驗(yàn)**實(shí)現(xiàn)了軟性和可拉伸生物電子設(shè)備與人體組織的自然接口
通過分子設(shè)計(jì)和材料**，**實(shí)現(xiàn)了具有皮膚啟發(fā)特性的柔性電子材料，包括柔軟性、可拉伸性、自愈能力、可降解性和透氣性。這些材料在生物電子設(shè)備中的應(yīng)用使得設(shè)備能夠更好地貼合人體組織，減少了因機(jī)械不匹配引起的組織損傷和**反應(yīng)。
（2）實(shí)驗(yàn)通過開發(fā)功能性電子聚合物和混合材料，實(shí)現(xiàn)了高性能軟性生物電子設(shè)備
通過幾何圖案化薄層無機(jī)設(shè)備層和納米級(jí)到微米級(jí)無機(jī)材料的嵌入，實(shí)現(xiàn)了低彈性模量的功能性電子聚合物。這些材料具有優(yōu)異的電、化學(xué)和機(jī)械性能，使得軟性生物電子設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出色，包括在皮膚表面進(jìn)行高保真度健康監(jiān)測(cè)和在組織內(nèi)部進(jìn)行信號(hào)記錄和調(diào)制。
（3）基于軟性生物電子材料，開發(fā)了多種生物電子設(shè)備，用于健康監(jiān)測(cè)和**
使用這些材料，開發(fā)了可拉伸電極、晶體管和傳感器，能夠在皮膚和組織上無縫接口，進(jìn)行神經(jīng)、肌肉和生理活動(dòng)的多模式監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這些設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)獲取并無線傳輸數(shù)據(jù)，為早期診斷和個(gè)性化醫(yī)療提供重要支持。
（4）實(shí)驗(yàn)展示了軟性生物電子設(shè)備的系統(tǒng)集成策略
通過將這些設(shè)備集成到獨(dú)立的軟性生物電子系統(tǒng)中，解決了傳統(tǒng)設(shè)備中布線復(fù)雜和設(shè)備笨重的問題。實(shí)驗(yàn)展示了從有線系統(tǒng)到基于柔性印刷電路板的混合系統(tǒng)、應(yīng)變工程軟系統(tǒng)以及本質(zhì)軟系統(tǒng)的演變。這些系統(tǒng)集成策略包括無線通信、電源管理、互連和封裝技術(shù)，使得軟性生物電子設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中更加高效和可靠。
（5）實(shí)驗(yàn)提出了未來軟性生物電子設(shè)備的應(yīng)用前景
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，未來軟性生物電子設(shè)備不僅可以在**假肢中模擬皮膚的觸覺敏感性，還可以通過人工神經(jīng)形態(tài)設(shè)備傳輸感官信息，甚至實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)植入設(shè)備在體內(nèi)的無毒降解。這些技術(shù)將推動(dòng)下一代數(shù)字健康護(hù)理的發(fā)展，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生理狀況并與醫(yī)療提供者共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)的醫(yī)療診斷和**。
圖 1 | 基于柔軟且可拉伸的有機(jī)電子材料和器件的全身健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
圖 2 | 皮膚上的軟生物電子器件。
圖 3 | 植入的軟生物電子器件。
圖 4 | 在皮膚仿生的生物電子設(shè)備中，無線通信和系統(tǒng)級(jí)集成策略。
結(jié)論展望
本文首先通過分子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)皮膚類特性的材料開發(fā)，如柔軟、可拉伸、自愈和生物降解性能，為生物電子設(shè)備與人體無縫接口提供了新途徑。其次，強(qiáng)調(diào)了在設(shè)備制造過程中考慮不同生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用需求的重要性，特別是設(shè)備對(duì)機(jī)械特性的匹配性。進(jìn)一步討論了當(dāng)前材料的局限性，如低載流子遷移率和機(jī)械性能不足，提出了未來發(fā)展需求，包括高性能半導(dǎo)體聚合物的設(shè)計(jì)和工藝控制優(yōu)化。
此外，探討了從實(shí)驗(yàn)室到臨床轉(zhuǎn)化的制造技術(shù)挑戰(zhàn)，強(qiáng)調(diào)了對(duì)高吞吐量、低成本制造方法和可拉伸封裝材料的需求。*后，重視了在生物兼容性和用戶舒適性方面的挑戰(zhàn)，指出了設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵策略，以推動(dòng)軟性生物電子設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
關(guān)于我們
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號(hào)灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國(guó)科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國(guó)薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機(jī)，點(diǎn)餐機(jī)，電子白板，安防監(jiān)控等。卷柔新技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全自動(dòng)生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進(jìn)的減反射玻璃。鍍膜版面可達(dá)到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對(duì)PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點(diǎn)，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個(gè)難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實(shí)用性突出，濕法鍍膜在價(jià)格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長(zhǎng)期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價(jià)值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術(shù)！
我們的目標(biāo)：以高質(zhì)量的產(chǎn)品，優(yōu)惠的價(jià)格,貼心的服務(wù)，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動(dòng)力，通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤(rùn)空間和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為中國(guó)的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
