用于连续眼内压检测的基于液态金属的高灵敏度隐形眼镜

PART01

研究背景

眼内压是青光眼诊断和治疗的主要生理指示物，现有的眼内压测量装置不足以精准地诊断症状。此外眼压会在昼夜、在人体进行不同的活动时都会有变化，且峰值常常出现在夜间。因此需要研发具有24小时连续检测眼内压的眼压计，且能够实现数据无线且保真传输。

PART02

创新点

　　本文设计了一款集成于隐形眼镜中的LC谐振式应变传感器，包含由液态金属制成的电感线圈和薄片电容，可实现眼内压的实时检测和无线信息传输。其中，液态金属电感线圈具有较大的拉伸性，随着眼内压变化引起角膜形变，电感线圈也随之发生形变使得自身参数改变从而实现对眼内压的传感。

PART03

文章解析

图1：(a)无线读取的眼镜概念图

(b)镜片中电感传感器的俯视图和侧视图

(c)无线检测系统的电路等效模型

(d-e)传感参数随眼压变化的示意图

图2：眼内压、传感器硬度、电感线圈位置、角膜柔性对装置响应的影响

图3：传感器的制造流程图

图4：(a)40毫米汞柱(眼球0.37兆帕)压力下的应力图

(b)有限元结果与理论模型结果的比较

图5：(a)改变眼内压记录到的输出数据

(b-c)三个周期内谐振频率和眼内压的变化

(d)两个眼球的静态响应分析

(e)眼内压计算值和实测值间的偏差

(f)实验、理论和有限元分析间的灵敏度比较

图6：(a)佩戴在猪眼上的隐形眼镜

(b)三个周期内谐振频率和眼内压的变化

(c)谐振频率的静态响应

PART04

读后感

　　利用液态金属提高器件拉伸性，从而提高检测灵敏度；集成到隐形眼镜中，实现24小时实时眼内压监测；利用耦合谐振实现传感信息无线传输，简化了测量设备，使得检测过程更加便捷。

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