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用于高级导电油墨 下一代可穿戴设备

NovaCentrix 导电油墨如何支持皮肤贴合、生物集成和高性能可穿戴系统,涵盖传感、触觉和生理监测。

1. 执行摘要

从刚性可穿戴电子产品到可贴合皮肤和生物集成界面的转变,取决于能够保持信号质量、经受反复变形并与脆弱基材兼容的材料和制造工艺。

NovaCentrix 导电油墨与气溶胶喷射印刷、喷墨印刷和共喷射印刷结合使用,为可穿戴声学传感、触觉、心肺监测、汗液分析、环境温度生物界面和可生物降解的生物电子产品奠定了基础。

2. 战略应用领域

2.1 声学生物特征传感和语音识别 - JS-A221AE [1]

用于喉部集成语音监测的压阻式可穿戴传感器在40微米聚氨酯薄膜上实现了95.9%的识别准确率,同时保持了稳定的信号。气溶胶喷射打印电极能够在可贴合的外形尺寸下实现高保真语音模式的采集。

2.2 触觉反馈和可穿戴触觉显示器 - JS-A426 [2]

采用气溶胶喷射打印技术制造的微型加热器,线宽约为 55 微米,线厚接近 2.4 微米,提供了快速触觉响应所需的低热容。该系统产生的力超过 30 mN,同时保持在电池友好型电压范围内。

2.3 实时心肺监测 - JS-A191 [3]

双侧网格电极设计减少了 36.6% 的银墨消耗,同时保持了医疗级信号质量,在剧烈运动期间平均绝对误差低于 0.36 bpm,使其非常适合可穿戴呼吸追踪。

2.4 生化和汗液监测 - JS-A102A [4]

在可穿戴湿度和汗液监测设备中,印刷在柔性聚酰亚胺基底上的银叉指电极作为钴基金属有机框架(MOF)传感层的导电骨架。叉指电极的几何结构能够实现稳定的信号转换,而传感层则提供对分析物的响应。

2.5 生物集成和环境温度监测 - JS-A221AE [5]

在约35摄氏度下进行的非热大气等离子射流烧结,可以直接在生物基材(例如叶片和软聚合物)上进行打印。这为水合作用和环境监测开辟了新的途径,而传统的热固化方法会损坏目标表面。

2.6 一体化丝绸生物电子学 - JS-A102A [6]

用于心电图、脑电图和眼电图的超柔软丝绸生物电子器件兼具皮肤相容性和两天内完全在土壤中生物降解性,展示了印刷银墨如何支持低浪费生物电子监测系统。

3. 学术证据矩阵

已发布的可穿戴设备验证

文档中的代表性应用、材料和印刷工艺。

语音识别JS-A221AE气溶胶喷射,ACS传感器
触觉显示器JS-A426气溶胶喷射,npj柔性电子
呼吸追踪JS-A191喷墨打印,IEEE BSN
湿度和汗水JS-A102A喷墨,IEEE传感器期刊
生物水合作用JS-A221AE,Co-Jet,小型
丝素生物电子学JS-A102A喷墨,先进科学

4. 案例

  1. [1]

    王强;李鹏;袁强;张伟;马明;罗刚;郎勇;周磊;苏志. 用于语音识别的气溶胶喷射打印可穿戴石墨烯/纤维素纳米晶声学传感器. ACS Sens. 2025, 10 (11), 8521-8530.

    开源
  2. [2]

    Mazzotta, A.; Taccola, S.; Cesini, I.; Sanchez Sifuentes, M.; Harris, RA; Mattoli, V. 具有热气动驱动的低压可穿戴触觉显示器。npj Flex. Electron. 2025, 9, 70。

    开源
  3. [3]

    Utsha, UT; Rahman, M.; Morshed, BI 基于智能手机的双面喷墨打印可穿戴电极的实时呼吸追踪。2025 年 IEEE-EMBS 人体传感器网络国际会议 (BSN);2025 年。

    开源
  4. [4]

    Hosseinzadeh, B.; Tonello, S.; Lopomo, NF; Sardini, E. 全印刷柔性传感器,具有钴基金属有机框架传感层,用于可穿戴系统中的湿度监测。IEEE Sens. J. 2026, 26, 3644-3657。

    开源
  5. [5]

    杜,Y。杨,J。宋,K.;姜Q。密苏里州巴比;朱,Y。去吧,DB;张,Y。环境温度下金属器件的自主气溶胶和等离子共喷射打印。小 2025,21 (11),e2409751。

    开源
  6. [6]

    Mirbakht, SS; Golparvar, AJ; Umar, M.; Kuzubasoglu, BA; Irani, FS; Yapici, MK. 用于一体化、不易察觉的长期电生理生物信号监测的高自粘性和可生物降解丝素蛋白生物电子器件。Adv. Sci. 2025, 12 (8), 2405988。

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