Page 34 - 能量採集技術開啟醫療應用新局

DESIGN FEATURES
圖7:(a)由CNF與不同導電材料製備的奈米紙(a)及其電導率(b);(c)(d)為 圖8:以纖維素奈米紙基材開發之穿戴式整合監控系統。 連接LED的CNF/poly(PDES)奈米紙;(f) CNF/poly(PDES)軟性電致發光
裝置;(g)(h)為軟性CNF/poly(PDES)電致發光裝置。
式非揮發性記憶體;以TOCN製備 高透明奈米紙，以可聚合深共熔溶 劑(PDES)單體於紙上原位光聚合， 所生成薄膜在以150°彎曲6000次 後，仍有極佳導電表現，並以此薄 膜製成軟性電致發光裝置(圖7)。
纖維素奈米紙不僅成本低， 還具備了被動液體輸送、可生物降 解、與化學和生化分子具相容性等 特性，因此在檢測生理液體分析物 方面已有重大進展，可用於藥物、 蛋白質、病毒、細菌、激素和化學 污染物等。
感測器及分析裝置
其中，Giese學者所開發的纖 維素奈米紙，在膨脹時顏色會發 生快速變化且反應可逆，其親水性 有助於液體在裝置中傳輸，多孔結 構使其具有更大的活性表面積，提 高感測反應速率和靈敏度，適合用 於壓力感測、生物感測、光學、功 能性薄膜和組織工程等醫療診斷 設備應用。
相關應用包含塗有ZnO@ZnS 核殼(core-shell)奈米粒子的一次 性比色紙，可檢測水溶液中銅離 子;以及將奈米金粒子加入纖維 素奈米紙，研發奈米金粒子比色 探針檢測DNase I的生物測定紙， 透過靜電作用或不同官能基團之 間的偶聯進行反應，用於化學感 測;以真空抽濾法將高拉伸壓阻 性石墨烯嵌入纖維素奈米紙，製
結語
紙張用途常與包裝、文字及影
纖維素奈米紙除了在各種性 質方面符合軟性電子元件基材之 需求，且相較於常用的玻璃或塑 膠等材料，有環境友善、原料可再 生等優勢，各種新興功能性纖維 素奈米紙的相關研究都正蓬勃發 展，期望最終能實現各種低成本、 節能、高生物相容性的功能化產 品，成為未來軟性電子產品的主 流材料。
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成機械應變感測器;纖維素奈米 紙還可透過嫁接在纖維素上的發 光稀土顆粒製作透明發光裝置作 為離子探針。
像印刷有關，但其應用領域正廣泛 地擴展，其尺寸和表面特性都可以 透過製程設計達成所需的特性。纖 維素奈米紙為多孔性網狀結構材 料，依據纖維組成有不同孔徑分佈 與孔隙率，透過調整填充密度、纖 維直徑與添加功能性材料，取得適 用於後續應用研發的多元功能，並 已被許多研究證明。
若用於開發醫療監測的奈米 紙混合系統(圖8)，可將從感測器 收集到的資料，無線傳輸到智慧型 手機的應用程式並即時顯示，有機 會發展為穿戴式保健監測系統和 多功能感應的整合平台。應用於軍 事用途方面，可監測人員健康(血 壓、心跳、體溫)狀態、人員定位、 通訊與環境溫度監測等。
從環境角度來看，以奈米紙作 為基材對環境的衝擊低，有望在未 來逐步將傳統製程耗能、佔體積的 硬質電子產品，轉為節能、輕薄的 環保軟性電子產品，是發展新世 代電子裝置需要特別考慮的重點。