Тензодатчики на основе лазерно-модифицированных углеродных наноструктур для регистрации апноэ
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Государственное задание, FSMR-2024-0003
Морозова А.С.
1, Герасименко А.Ю.
1,21Институт биомедицинских систем, Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники", Москва, Зеленоград, Россия
2Институт бионических технологий и инжиниринга, Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва, Россия

Поступила в редакцию: 8 января 2026 г.
В окончательной редакции: 8 января 2026 г.
Принята к печати: 8 января 2026 г.
Выставление онлайн: 2 апреля 2026 г.
Развитие углеродных наноматериалов, таких как углеродные нанотрубки и графен позволило создавать гибкие тензочувствительные устройства для носимой электроники, которые обеспечивают большую эффективность детектирования деформаций за счет плотного прилегания к телу человека, высокой эластичности и комфортности ношения. В данной работе разработаны гибкие тензодатчики на основе тонких пленок из углеродных нанотрубок, полученных методом спрей-осаждения. Проведено исследование влияния лазерного излучения на морфологию и электрические характеристики тензодатчиков. Разработан метод повышения чувствительности с применением лазерной литографии для формирования электропроводящей топологии. Исследована возможность мониторинга дыхания с помощью разработанных тензочувствительных датчиков. Ключевые слова: тензочувствительность, многостенные углеродные нанотрубки, тонкие пленки, лазерное излучение, литография, мониторинг дыхания.
- H. Yao, T. Sun, J.S. Chiam, M. Tan, K.Y. Ho, Z. Liu, B.C.K. Tee. Adv. Funct. Mater., 31, 2008650 (2021). DOI: 10.1002/adfm.202008650
- Y. Wang, X. Li, S. Fan, X. Feng, K. Cao, Q. Ge, L. Gao, Y. Lu. ACS Appl. Mater. Interfaces, 13, 8901 (2021). DOI: 10.1021/acsami.0c21086
- Y. Kim, A. Chortos, W. Xu, Y. Liu, J.Y. Oh, D. Son, J. Kang, A.M. Foudeh, C. Zhu, Y. Lee, S. Niu, J. Liu, R. Pfattner, Z. Bao, T.-W. Lee. Science, 360, 998 (2018). DOI: 10.1126/science.aao0098
- L. Wang, K.J. Loh, W.-H. Chiang, K. Manna. Nanotechnology, 29, 105503 (2018). DOI: 10.1088/1361-6528/aaa2d
- Y. Chu, J. Zhong, H. Liu, Y. Ma, N. Liu, Y. Song, J. Shao, Z. Shao, Y. Sun, Y. Dong, X. Wang, L. Lin. Adv. Funct. Mater., 28, 1803413 (2018). DOI: 10.1002/adfm.201803413
- S.J. Benight, C. Wang, J.B.H. Tok, Z. Bao. Prog. Polym. Sci., 38, 1961 (2013). DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2013.08.001
- Z. Ma, W. Shi, K. Yan, L. Pan, G. Yu. Chem. Sci., 10, 6232 (2019). DOI: 10.1039/C9SC02033K
- A.F. Paterson, S. Singh, K.J. Fallon, T. Hodsden, Y. Han, B.C. Schroeder, H. Bronstein, M. Heeney, I. McCulloch, T.D. Anthopoulos. Adv. Mater., 30, 1801079 (2018). DOI: 10.1002/adma.201801079
- A.S. Morozova, A.V. Kuksin, A.Y. Gerasimenko. Biomed Eng., 59, 131 (2025). DOI: 10.1007/s10527-025-10479-3
- S. Xu, Y. Zhang, J. Cho, J. Lee, X. Huang, L. Jia, J.A. Fan, Y. Su, J. Su, H. Zhang, H. Cheng, B. Lu, C. Yu, Ch. Chuang, Tae-il Kim, T. Song, K. Shigeta, S. Kang, C. Dagdeviren, I. Petrov, P.V. Braun, Y. Huang, U. Paik, J.A. Rogersю Nat. Commun., 4, 1543 (2013). DOI: 10.1038/ncomms2553
- J. Zhao, C. Zhang, D. Zou, X. Liu, L. Cai, X. Li, M. Shi. Adv. Mater. Technol., 4, 1900492 (2019). DOI: 10.1002/admt.201900492
- S.C.B. Mannsfeld, B.C.-K. Tee, R.M. Stoltenberg, C.V.H.-H. Chen, S. Barman, B.V.O. Muir, A.N. Sokolov, C. Reese, Z. Bao. Nat. Mater., 9, 859 (2010). DOI: 10.1038/nmat2834
- L. Pan, A. Chortos, G. Yu, Y. Wang, S. Isaacson, R. Allen, Y. Shi, R. Dauskardt, Z. Bao. Nat. Commun., 5, 3002 (2014). DOI: 10.1038/ncomms4002
- M. Amjadi, Y.J. Yoon, I. Park. Nanotechnology, 26, 375501 (2015). DOI: 10.1088/0957-4484/26/37/375501
- J.S. Bergstrom, M.C. Boyce. Mech. Mater., 33, 523 (2001). DOI: 10.1016/S0167-6636(01)00068-9
- Y.-C. Huang, Y. Liu, C. Ma, H.-C. Cheng, Q. He, H. Wu, C. Wang, C.-Y. Lin, Y. Huang, X. Duan. Nat. Electron., 3, 59 (2020). DOI: 10.1038/s41928-019-0356-5
- B.C.-K. Tee, C. Wang, R. Allen, Z. Bao. Nat. Nanotechnol., 7, 825 (2012). DOI: 10.1038/nnano.2012.192
- H. Kong, Z. Song, W. Li, Y. Bao, D. Qu, Y. Ma, Z. Liu, W. Wang, Z. Wang, D. Han, L. Niu. ACS Nano, 15, 16218 (2021). DOI: 10.1021/acsnano.1c05028
- G. Ge, Y. Lu, X. Qu, W. Zhao, Y. Ren, W. Wang, W. Wang, W. Huang, X. Dong. ACS Nano, 14, 218 (2020). DOI: 10.1021/acsnano.9b07874
- Y.J. Park, B.K. Sharma, S.M. Shinde, M.-S. Kim, B. Jang, J.-H. Kim, J.-H. Ahn. ACS Nano, 13, 3023 (2019). DOI: 10.1021/acsnano.8b07995
- M. Amjadi, Y.J. Yoon, I. Park. Nanotechnology, 26, 375501 (2015). DOI: 10.1088/0957-4484/26/37/375501
- A.M.V. Mohan, V. Rajendran, R.K. Mishra, M. Jayaraman. Nano, 11, 1875 (2021). DOI: 10.3390/nano11081875
- S. Li, Y. Zhang, Y. Wang, K. Xia, Z. Yin, H. Wang, M. Zhang, X. Liang, Y. Lu, M. Zhu, H. Wang, X. Shen, J.A. Fan. Micromachines, 14, 1106 (2023). DOI: 10.3390/mi14061106
- А.Ю. Герасименко. Конденсированные среды и межфазные границы, 19, 489 (2017). DOI: 10.17308/kcmf.2017.19/227
- J. Lee, S. Kim, J. Lee, D. Yang, B.C. Park, S. Ryu, I. Park. Sci. Rep., 12, 10467 (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-13393-w
- А.С. Морозова, А.Ю. Герасименко. Материалы научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика-2025". Сборник статей (Москва--Зеленоград, 25-26 апреля 2024 г., 137, 2025)
- L. Wang, W.-H. Chiang, K.J. Loh. Sci. Rep., 12, 9179 (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-13393-w
- Y. Wang, R. Yang, Z.W. Shi, L.C. Zhang, D.X. Shi, E. Wang, G.Y. Zhang. ACS Nano, 5, 3645 (2011). DOI: 10.1021/nn103523t
- Y. Lee, S. Bae, H. Jang, S. Jang, S.E. Zhu, S.H. Sim, Y.I. Song, B.H. Hong, J.H. Ahn. Nano Lett., 10, 490 (2010). DOI: 10.1021/nl903272n
- F.S. Irani, A.H. Shafaghi, M.C. Tasdelen, T. Delipi nar, C.E. Kaya, G.G. Yapici, M.K. Yapici. Micromachines, 13, 119 (2022). DOI: 10.3390/mi13010119
- P. Slobodian, R. Davnova, R. Olejnik, J. Matyavs, L. Munster. Polym. Adv. Technol., 30, 1891 (2019). DOI: 10.1002/pat.4621
- S.-C. Her, Y.-M. Liang. Sensors (Basel), 22, 5039 (2022). DOI: 10.3390/s22135039