成果简介
肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）是一种致命的中枢神经系统退行性疾病，其特征是肌肉随着时间和空间的推移逐渐变得无力。评估患者病情的严重程度以及在丧失语言能力后建立有效的交流策略，对于为 ALS 患者提供最佳护理至关重要。本文，安徽大学Xiaohui Guo、Weiqiang Hong、Yunong Zhao等研究人员在《ACS Appl. Nano Mater》期刊发表名为“Wearable Pressure Sensor Based on the Melamine Formaldehyde Resin Sponge with Graphene/MWCNTs/PDMS for Medical Assisting of Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis”的论文，研究提出了一种基于三聚氰胺甲醛树脂海绵（MFRS）和石墨烯/MWCNTs/PDMS 混合物的电容式压力传感器。
三聚氰胺甲醛树脂海绵压力传感器（MFRSPS）具有灵敏度高（0.22 kPa-1）、量程宽（0-500 kPa）、响应/松弛时间快（45 ms/45 ms）和检测限低（7 Pa）等优点。此外，它还具有强大的耐温性和可重复性（在各种压力下循环 600 次）。利用 MFRSPS 的卓越性能，我们为ALS患者设计了两种不同的系统：医疗辅助系统和莫尔斯电码表示系统。医疗辅助系统有助于诊断疾病，而摩尔斯电码表示系统则方便患者与外界交流。这项工作为了解ALS患者的病情、支持他们的康复以及实现他们与外部环境的交流提供了一种有效的方法。
图文导读
图1.MFRSPS的设计。
图2.基于不同 （a） 复合溶液的重量比，（b） 3、5 和7分钟的浸渍时间，（c） 5、7 和 10 mm 的介电层高度，以及 （d） 浸涂循环次数的 MFRSPS 比较。
图3.MFRSPS 的工作机制。
图4.MFRSPS 的形态和结构特征。
图5.MFRSPS 的性能和特性。
图6.MFRSPS 的周期性响应。
图7.MFRSPS 对 （a） 微笑、（b） 指关节弯曲、（c） 手腕弯曲、（d） 按压、（e） 肘部弯曲、（9f） 膝盖弯曲和 （g） 行走的动作的反应。
图8.摩尔斯电码表示系统的应用
图9.医疗辅助系统的应用。
小结
总之，我们通过一种简单的浸渍方法对 MFRS 进行了改进，将其纳入 GR/MWCNTs/PDMS 溶液中，形成了介电层。基于改进后的 MFRS，我们设计出了一种柔性压力传感器 MFRSPS，它具有灵敏度高（0.22 kPa-1）、量程宽（0-500 kPa）、响应/松弛时间快（45 ms/45 ms）、检测限低（7 Pa）、耐温性强、重复性好（在三种不同压力下循环 600 次）等特点。由于 MFRSPS 的出色性能，我们将其用于检测各种人体动作，包括微笑、指关节弯曲、手腕弯曲、按压、肘关节弯曲、膝关节弯曲和行走。利用 MFRSPS 的独特性能，我们为 ALS 患者设计了两种不同的系统。第一个是医疗辅助系统，用于帮助患者诊断疾病，并在医疗过程中提供训练。另一个是摩尔斯电码表示系统，可为失去语言能力的患者提供交流便利。这项研究为评估肌萎缩侧索硬化症患者的病情、帮助他们康复和实现与外界交流提供了一种有效的方法。这些结果表明，MFRSPS是一种很有前途的传感器，可用于运动检测、辅助医疗、人机交互和其他相关领域。
文献：https://doi.org/10.1021/acsanm.4c04615
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