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医疗器械设计:可伸缩柔性电路

2020-04-17 11:19
大比特资讯
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当前,新的医疗器械设计的前沿技术之一是具有可伸缩性、可穿戴性的产品,它们可以附着在病人或设备上,并能承受运动和操作等损耗。

  

可伸缩柔性电路的连接

约翰·罗杰斯博士是伊利诺伊大学的工程学教授,他是许多可伸缩材料电子学研究人员中的一员。罗杰斯认为,柔性微电子电路软材料是构建可伸缩、可穿戴电子产品的基础。罗杰斯还表示:“与身体相融合的特征需要与身体相匹配。因此,你需要组织状的电子产品,它可以层压,并以完全自然、完全无创的方式接触身体的不同器官。”

这些材料采用了复杂的电路,以用来为医疗设备和其他产品创建多用途的电子系统。这样的创新目前正处于发展的早期阶段,但罗杰斯预测,在未来几年,它们将成为医学上的实质性应用。潜在用途包括可以作为“网状皮肤”的薄膜、用于植入人脑、嵌入纺织品中、集成到封装中等应用领域。

特性要求:可伸缩、柔性和实用

柔性材料是通过互连来激活的,这就是连接器技术将发挥关键作用的地方。具有适当互连性、接口和兼容性的极小型化连接器将对高性能可伸缩电子产品至关重要。

“质量和可靠性是我们在这个领域里从客户那里了解到的关键要求。”RS Components North America高级副总裁卡梅隆·沃德(Cameron Ward)表示。这是一家连接器和部件选择的分销商,该公司促进了包括可伸缩器件在内的微电路和纳米技术产品的连接器和组件发展。同时他还认为这些产品的需求将在未来几年持续增加,经销商可以在引进先进技术时提供帮助,也可直接与制造商合作,传达设计师的要求,并首先将最新组件推向市场。

  

可伸缩柔性电路的连接

RS Components提供各种产品,为柔性电子产品提供方案,包括MikroElektronika Hexiwear Wearable Development Kit MIKROE-2026 和the DFRobot Bluno Beetle Wearable Development Board DFR0339.

可伸缩电子产品采用了由超薄的硅和铜制造的电路。传统上,硅片是刚性的,但当硅可以制造成超薄时,它可以安装在弹性基板上,也可以应用在橡胶状基板上做成网格图案。这种弹性体或橡胶基板是柔性的,可从不弯曲到弯曲,然后再回到不弯曲,提供可伸缩、光子电路等特性,衍生出各种类型的产品。它是导电的,通常包括一个完整的电源,并且可以传输和发射信号,可做成一个复杂的、可伸缩的和可穿戴的产品。

这些技术将使设计师能够创造出能够监测大脑或心脏活动和许多其他参数的医疗产品,而不需要一个刚性的或其他强制性的设备来检测。柔性产品将允许对病人,甚至好动的婴儿进行健康监测,并且不会导致不适、运动限制或反应性皮疹等不良反应,用普通粘合剂贴在更大的产品上的运用也很常见。小尺寸和柔韧性可设计在不引人注意的地方,例如在管子内安装设备来实现进行复杂的手术、监测健康标记、传输实时病人数据等许多以前不容易实现的各种功能。

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