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BOB综合体育百家乐:旧 CD 回收利用制造可穿戴柔性生物传感器

发布时间:2022-09-28 08:13:22 来源:bob手机版网页 作者:bob综合体育app入口

  随着数字音乐文件变得越来越流行,光盘也变得过时了。然而,现有的CD可能仍有巨大回收价值,因为其中的金箔可用于生产可穿戴生物传感器。

  虽然 CD 主要由聚碳酸酯制成,但它们确实包含一层薄薄的反射箔。在大多数 CD 中,铝箔是铝箔,尽管金用于在恰当命名的金光盘中获得更好的性能。

  通常,当黄金 CD 被丢弃时,金箔会与光盘的其余部分一起进入垃圾填埋场。由于薄薄的金层也用于皮肤粘附的柔性生物传感器,纽约宾厄姆顿大学的科学家们想知道他们是否可以为此目的从 CD 中回收黄金。

  由纽约州立大学宾厄姆顿分校生物医学工程系Ahyeon Koh 教授领导,博士生马修布朗第一作者。他们开发了一种技术,首先将金 CD 浸泡在丙酮中 90 秒——这会破坏聚碳酸酯,从而松动它与箔片之间的结合。接下来,将一张聚酰亚胺胶带贴在箔上,然后将其和金从下面的聚碳酸酯上剥离。

  使用市售的 Cricut 织物切割机(通常由工匠使用),这是一种现成的手工艺人机器,通常从纸张、乙烯基、卡片纸和熨烫转印纸等材料上切割设计。然后将金箔及其胶带基材切割成柔性电路,该电路可以重复应用于人体皮肤并从人体皮肤上去除。结合其他电子设备,在智能手机应用程序的帮助下,医疗专业人员或患者可以获得读数并随着时间的推移跟踪进展情况。这些生物传感器可用于监测佩戴者心脏和肌肉的电活动,此外它们还能够测量乳糖、葡萄糖、pH 和氧气水平。所有数据都可以通过蓝牙传输到智能手机。

  与 UCDE 相比,商用凝胶电极的EMG 信号。b与 UCDE 相比,商用凝胶电极的 ECG 信号。c – e全无线心电图传感器。c可穿戴心电图设备示意图;通过蓝牙(顶部)无线连接到控制器单元(底部)的智能手机。d作为与无线操作系统集成的心电图传感器的可拉伸 UCDE 的照片(比例尺,4 厘米)。e ECG 信号通过智能手机应用程序记录。

  a与市售暖手器相比,UCDE 加热器在 0% 应变下从 1 到 7 V DC 偏置电压的温度演变。插图是从 UCDE 加热器发出的热曲线,由红外相机在相应电压下捕获。b UCDE 加热器在 0、10 和 20% 应变下变形时的温度输出特征。插图是 UCDE 加热器在各种应变变形下的 IR 图像。c可拉伸的 UCDE 加热器被层压在手掌上,并能适应常见的手部变形(休息、伸展和屈曲)。插图是层压在手掌上时从 UCDE 加热器发出的热剖面(比例尺,2.5 厘米)。dUCDE RTD 传感器的校准曲线 探针电阻与热电偶的温度响应。e UCDE RTD 传感器的温度响应与红外摄像机的比较。

  UCDE 可以演变成可拉伸的电化学传感器,具有电位、电流和酶基生物传感器的功能。鉴于 UCDE 由 Ag 和 Au 组成,这些电极可以通过简单的电化学过程转化为功能强大的 Ag/AgCl 参比电极。UCDE 电极可以简单地功能化成完全开发的基于电位、电流和酶的传感系统,这是一种廉价且快速的微细加工、丝网印刷和喷墨技术的替代品。

  除了使用 UCDE 开发物理传感器之外,还可以修改这种升级循环过程以生产可生物降解的电子产品,这些电子产品具有许多临床应用62、63、64。CD 组合物呈现出超薄的 Au-Ag 层,可以很容易地利用到可生物降解的电子产品中。

  据报道,整个回收/制造过程仅需 20 到 30 分钟,不需要昂贵的设备,每个传感器的成本约为 1.50 美元。虽然在该过程中使用了丙酮,但不会将有毒化学物质释放到废物流中。

  “我们使用黄金 CD,我们想探索银基 CD,我认为这更常见,”布朗说。“我们还想看看我们是否可以利用激光雕刻而不是使用基于织物的切割机来进一步提高升级速度。”

  该研究在最近发表在《Nature Communications》杂志上的一篇论文中进行了描述。返回搜狐,查看更多

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