159 / 2021-06-01 10:48:16
基于摩擦纳米发电机的自驱动人工关节磨屑识别传感器
摘要录用
张弛 / 中国科学院
刘瑶瑶 / 北京纳米能源与系统研究所
张洪玉 / 清华大学

    使用人工假体置换病变关节一直以来是缓解病人疼痛、治疗残疾的常用医学手段,其中磨损碎屑引起的无菌性松动是人工关节置换失效的主要原因。实时、原位地检测磨损碎屑是防止关节进一步恶化的必要手段,可为人工关节的及时诊断提供依据。本工作开发了一种基于摩擦纳米发电机(TENG)的自驱动传感器,可用于检测人工关节中产生的磨损碎屑。通过热压法制备的基于聚乙烯薄膜和不锈球的TENG,可设计成人工关节配副,从而用于原位监测磨损碎屑的产生。此外,本工作还研究了TENG电输出信号分别对磨屑数量和磨屑尺寸的依赖性,结果表明随着碎屑数量和磨屑尺寸的增加,TENG输出电压明显下降。最后,在关节运动试验台对传感器进行了测试,可实现磨损碎屑的实时监测。该工作拓展了TENG在人工关节磨损检测方面的应用,有望推动生物医学传感器和智能医疗的发展。

重要日期
  • 会议日期

    04月24日

    2023

    04月27日

    2023

  • 03月20日 2023

    初稿截稿日期

  • 04月27日 2023

    注册截止日期

主办单位
中国机械工程学会
承办单位
中国科学院兰州化学物理研究所
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