碳黑基高灵敏度弹性应变传感器的制备与性能研究

提出一种使用碳黑(carbon black,CB)作为敏感材料,硅橡胶(silicon rubber,SR)作为弹性基底,并使用MEMS工艺制作的柔性电极制备而成的CB/SR弹性应变传感器。主要介绍了CB/SR弹性应变传感器的制备工艺,并标定了应变传感器和对传感器进行了循环拉伸耐久度测试,最终使用该传感器测试了人体运动及生理信号。测试结果表明该传感器最大拉伸范围为100%,应变灵敏度系数(gauge factor,GF)达到了143.14,响应时间仅为73 ms,可承受3000次循环拉伸,能够用于监测关节运动和脉搏等人体活动,在可穿戴设备、康复设备等领域具有广阔的应用前景。

用于高集成度数字PCR平台的微流控芯片

数字聚合酶链式反应(PCR)是一种强大且应用广泛的核酸检测技术。现有数字PCR平台大多存在体积庞大、集成度低、耗材价格高、样品消耗大和人工干预多等缺点。设计并制备了一款基于样本自分离的低成本数字PCR微流控芯片,该芯片的独立PCR微反应腔室数量达到37440个。通过对芯片进行进样效率、亲水性改良以及透光性研究,验证了该芯片完全可以满足高集成度数字PCR平台的实验需求。实验结果表明,芯片样液注入与防蒸发矿物油注入全过程可以在2 min内完成,且样品消耗总体积在2μL以内。根据进样腔室数量占总腔室数量比例,得出芯片进样效率可以达到99%以上,且经过亲水性处理后的芯片透光率可达到90%以上。该微流控芯片能很好地满足高集成度数字PCR平台的使用需求。