化工儀器網(wǎng)首頁>資訊中心>項目成果>正文

水凝膠半導(dǎo)體材料：開啟生物電子界面新時代的鑰匙
2024年10月29日 08:47:38 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：南笙 點擊量：6255

近日，美國芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院的研究團隊成功研發(fā)出一種具有強大半導(dǎo)體功能的新型水凝膠材料。這種材料不僅能在水中自由浮動，其獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)更是使其成為連接生物組織與電子器件的理想界面。

　　【化工儀器網(wǎng) 項目成果】 在科技日新月異的今天，生物電子界面的研究與發(fā)展正以前所未有的速度推進，為醫(yī)療健康、神經(jīng)科學(xué)、人機交互等多個領(lǐng)域帶來了革命性的變革。近日，美國芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院的研究團隊成功研發(fā)出一種具有強大半導(dǎo)體功能的新型水凝膠材料。這種材料不僅能在水中自由浮動，其獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)更是使其成為連接生物組織與電子器件的理想界面。
 
　　水凝膠，作為一種能夠在水中溶脹并保持大量水分而不溶解的交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)，因其良好的吸水性、保水性和生物相容性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。當(dāng)水凝膠與半導(dǎo)體材料相結(jié)合，形成的水凝膠半導(dǎo)體材料不僅繼承了傳統(tǒng)水凝膠的優(yōu)異生物特性，還具備了半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電與信號轉(zhuǎn)換能力，其高達81千帕的組織級模量、最大可達150%的拉伸性，以及高達1.4平方厘米/伏秒的載流子遷移率，使得該材料在生物電子學(xué)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
 
　　與傳統(tǒng)的水凝膠相比，這種新材料不僅改善了生物功能，還在多個方面表現(xiàn)出了超越單純水凝膠或半導(dǎo)體材料的能力，實現(xiàn)了更好的綜合效果。
 
　　在生物醫(yī)學(xué)工程方面，這種新型水凝膠材料可以作為植入式醫(yī)療設(shè)備的理想選擇。起搏器、生物傳感器和藥物遞送裝置等植入式設(shè)備需要與生物組織長時間接觸，因此材料的生物相容性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。這種新型水凝膠材料不僅具有良好的生物相容性，還能與生物組織形成良好的界面，從而提高設(shè)備的穩(wěn)定性和性能。
 
　　此外，該材料還可以用于非侵入性應(yīng)用，如皮膚數(shù)據(jù)讀取和傷口護理等。由于其具有多孔性，可以運輸各種營養(yǎng)和化學(xué)物質(zhì)，因此在組織工程和藥物遞送方面也展現(xiàn)出巨大的潛力。例如，通過將藥物封裝在水凝膠中，可以實現(xiàn)藥物的持續(xù)釋放和精準遞送，從而提高治療效果并減少副作用。
 
　　在可穿戴技術(shù)和人機交互界面方面，這種新型水凝膠材料同樣具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著智能穿戴設(shè)備的普及和發(fā)展，人們對設(shè)備的舒適度和生物相容性要求越來越高。這種新型水凝膠材料可以作為智能穿戴設(shè)備的傳感器和電極材料，與人體皮膚形成良好的接觸，從而實現(xiàn)更加精準和舒適的數(shù)據(jù)采集和傳輸。
 
　　隨著研究的深入和技術(shù)的不斷發(fā)展，該材料的應(yīng)用范圍將進一步擴大。例如，在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，可以利用這種材料制作神經(jīng)接口，實現(xiàn)大腦與電子設(shè)備的直接連接和通信；在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可以利用這種材料制作人工組織和器官，為醫(yī)療領(lǐng)域帶來革命性的突破。
 
　　同時，該材料的量產(chǎn)和商業(yè)化也將成為未來的重要發(fā)展方向。為了實現(xiàn)這一目標，需要進一步優(yōu)化制備工藝，提高材料的產(chǎn)量和質(zhì)量。此外，還需要開展長期穩(wěn)定性和耐久性的研究，以確保該材料在實際應(yīng)用中的可靠性和安全性。
 
　　水凝膠半導(dǎo)體材料的問世為生物電子學(xué)領(lǐng)域帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。隨著研究的深入和技術(shù)的不斷發(fā)展，相信這種新型材料將在未來發(fā)揮更加重要的作用，為生物醫(yī)學(xué)工程、可穿戴技術(shù)和人機交互界面等領(lǐng)域帶來更加廣泛和深入的應(yīng)用。
 
　　素材來源：科技日報
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 天準科技募資不超過9億元 加碼布局工業(yè)視覺等三大領(lǐng)域

    2月12日，天準科技宣布發(fā)行9億元可轉(zhuǎn)債，資金用于工業(yè)視覺裝備及精密測量儀器、半導(dǎo)體量測設(shè)備及智能駕駛控制器的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
    2025-02-14 14:26:19

  • 復(fù)旦大學(xué)分子束外延（MBE）中標結(jié)果公告

    項目名稱：復(fù)旦大學(xué)分子束外延（MBE）采購項目，項目編號：3109-244Z20243037，招標范圍：分子束外延（MBE），1套...
    2024-12-21 13:17:40

  • 半導(dǎo)體器件專用設(shè)備制造增長31.5% 制造業(yè)高端化持續(xù)推進

    《中國發(fā)展報告2024》顯示，2023年，我國半導(dǎo)體器件專用設(shè)備制造、航天器及運載火箭制造、飛機制造業(yè)等高技術(shù)高附加值行業(yè)增加值分...
    2024-12-17 14:40:30

  • 先鋒精科科創(chuàng)板上市：加速半導(dǎo)體設(shè)備零部件國產(chǎn)化進程

    12月12日，江蘇先鋒精密科技股份有限公司（簡稱“先鋒精科”）在上海證券交易所科創(chuàng)板成功上市，股票代碼為688605。這是“科創(chuàng)板...
    2024-12-17 13:13:53

  • 鐳赫技術(shù)完成數(shù)千萬元Pre-A輪融資，國中資本獨家投資

    近日，深圳鐳赫技術(shù)有限公司（以下簡稱“鐳赫技術(shù)”）成功完成數(shù)千萬元的Pre-A輪融資，本輪融資由國中資本獨家投資，極值資本擔(dān)任本輪...
    2024-12-11 15:14:09

  • 中科飛測擬募資25億元 強化半導(dǎo)體質(zhì)量控制設(shè)備布局

    近日，中科飛測發(fā)布了一項重要的再融資預(yù)案，計劃通過向特定對象發(fā)行股票的方式，募集資金總額不超過25億元，旨在進一步強化公司在半導(dǎo)體...
    2024-12-10 16:20:53

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。