可穿戴设备在电子皮肤、软机器人、医疗监测等领域快速发展,但传统基于金属或半导体的导电传感器存在佩戴不适、易损坏、灵敏度不足等问题。当前行业聚焦于开发柔性、高灵敏度、自修复且生物相容性强的材料,以提升用户体验和设备耐用性。
主要趋势
柔性电子与自修复材料:通过动态共价键(如硼酸酯键)和非共价键(如氢键)设计,实现快速自愈合能力(如15秒内恢复性能)。
多功能集成:结合导电性、自粘附性、生物相容性等特性,满足多场景应用需求(如人体运动监测、电子皮肤)。
生物基材料应用:天然高分子(如海藻酸钠、聚乙烯醇)因环保、低成本和易加工性,成为柔性传感器的理想基材。
产品介绍
产品名称:PBST复合水凝胶(海藻酸钠/聚乙烯醇/硼砂/单宁酸水凝胶)
产品概述:由中新康明研发的多功能柔性应变传感器,基于海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)、单宁酸(TA)和硼砂(Borax)的协同作用,兼具自修复、自粘附、导电性和生物相容性,适用于可穿戴设备、医疗监测及智能机器人领域。
材料成分
海藻酸钠(SA):天然多糖,提供生物相容性和机械强度,作为聚电解质增强导电性。
聚乙烯醇(PVA):主链含顺二醇结构,与硼砂形成动态硼酸酯键交联,赋予水凝胶稳定性。
硼砂(Borax):与PVA反应形成动态硼酸酯键交联剂,支撑网络结构并调控自修复性能。
单宁酸(TA):含邻苯二酚基团,赋予水凝胶自粘附性,可直接贴合皮肤。
物理性能
拉伸应变:约780%(人工测试可达2900%无断裂),适配人体复杂曲面;
自修复效率:15秒内恢复机械性能,支持长期耐用性;
导电性:高灵敏度(尺寸因子15.98),适用于微弱信号监测;
生物相容性:通过ISO 10993认证,安全贴合皮肤或植入体内组织。
材料分类
医疗级型:SA含量1.5%、TA含量0.4%,平衡机械强度(拉伸强度32.3 kPa)与自粘附性,用于伤口敷料及体内传感器;
工业级型:SA含量降低至1.0%、TA含量提升至0.6%,强化抗撕裂性能,适配户外设备长期监测。
产品优势
性能优势:综合机械强度、导电性、自修复能力及生物相容性,优于传统金属基传感器,且支持定制化参数优化。
核心功能:实时监测人体大范围运动(如关节弯曲)和微小动作(如表情变化),支持电子皮肤和触屏笔应用。
对比竞争产品:市场同类材料多为单一功能(如仅导电或自修复),PBST复合水凝胶通过双网络结构实现多特性协同优化,并支持中新康明独有的快速规模化生产。
应用场景
主要应用:可穿戴设备、医疗健康监测、智能机器人触觉反馈系统。
具体用途:
监测手腕/手指弯曲、膝盖/肘部运动等大动作,适配智能手表、健身手环;
检测吞咽、说话、面部表情等微小生理信号,用于睡眠监测或康复训练;
作为电子皮肤用于软机器人触觉感知,提升人机交互精度。
客户服务
技术支持:中新康明提供从材料设计到器件封装的全流程研发支持,可根据客户需求调整SA/TA比例、导电性及机械性能指标。
批量生产保障:依托年产能500吨的工业化生产线,支持月产10万件柔性传感器的稳定交付,满足客户快速迭代和大规模采购需求。
合作模式:开放ODM/OEM服务,提供定制化解决方案(如封装工艺优化、传感器集成),并与客户共同开发专属应用场景(如运动康复设备、微创医疗传感器)。