(1)可实时感应温度的高分子水凝胶涂层
医用外科导管在医学领域具有广泛应用,通常用于药物输送和术后引流。然而,导管-组织界面处引发的感染是一个常见问题,这可能导致不可逆的病理损伤、认知行为异常,甚至增加死亡风险,局部温度升高为发生感染的显著特征。
为应对这一挑战,南京大学课题组设计并构建了一种能够实时感应温度的高分子水凝胶涂层,这种涂层被原位涂覆在医用外科导管的表面,能够有效检测颅脑、腹腔和尿道等多个植入部位的感染状况。
(2)高性能纤维储能电池的连续化制备
续化构建的难题,走通其产业化的最后一公里。纤维电化学电池为纤维电子器件提供能量,是不可或缺的重要组件。纤维状电化学电池的构建,与传统的块状或平面状电池相比具有显著差异。传统电池成熟的构建方法不能应用在纤维状电池上。目前报道的通过简易手工操作构建的电池通常集中在厘米级长度,一方面难以有效重复,因此无法开展系统的机制和规律研究,另一方面难以实现纤维状电化学电池的集成与应用研究。如何实现纤维状电化学电池的稳定连续制备是整个领域面临的巨大挑战。
团队在过去几年里,对纤维状电化学电池进行了系统而深入的研究,掌握了领先的纤维状电化学电池的连续制备方法,将高分子纤维的挤出成型技术和电子器件的溶液构建方法有效结合,设计并开发了一步法挤出纤维状电化学电池的构建方法,其核心思想已经在最近的实验中得到验证,因此提出了本研究项目。通过创建上述新型方法,可以突破传统纤维状电池难以连续制备与集成应用的瓶颈难题。本项目提出的构建和集成方法,对包括储能器件、传感器件、光电器件在内的其他新型纤维状电子器件都具有良好的普适性。本项目工作有望填补国际纤维电子器件领域一项比较重要的研究空白,不仅为纤维电子器件的标准化构建和产业化应用打下坚实的基础,也为我国在柔性电子器件领域的研究做出原
创性贡献
(3)界面稳定的纤维传感器用于羊水实时监测
全球范围内妊娠疾病的发病率和患病率令人担忧,每年全球有超过20,000,000例高风险妊娠和2,600,000例胎儿死亡。其中,宫内缺氧、宫内感染和母婴血型不容的发生率分别为38.5%、10%和25%,这些疾病可以通过分析羊水中生化物质的异常提前预警。如果在妊娠期可以对羊水中的生化物质进行实时监测,就有可能在这些疾病发生初期及时干预,提升母胎安全。