耐水实验箱

可穿戴传感器可以通过非侵入的方式捕捉人体的各种信号并转化为可识别的电信号，从而达到实时监测的目的，在健康管理等领域展现出了重要价值。相比于传统的刚性可穿戴传感器，由导电凝胶等软材料构建的皮肤式可穿戴传感器能与动态皮肤形成紧密的共型结构，提高传感器的传感准确性和稳定性，甚至实现对人体运动状态的实时感知。 　　尽管基于导电凝胶的可穿戴传感器研究已经取得巨大进展，并广泛应用于动作监测、健康管理、表情和声音识别、人机交互等诸多领域，但由于导电凝胶在水环境中存在吸水溶胀、导电组分流失、粘附性能衰退等问题，限制了其在水下探索等领域的应用与发展。近年来，通过对导电凝胶进行耐水性能的设计，研究人员实现了导电凝胶基可穿戴传感器的水下传感领域的应用，促进了该领域的研究快速发展 　　近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员、肖鹏副研究员和魏俊杰博士基于在耐水导电高分子凝胶的构筑及其水下传感方面的研究基础，在Advanced Materials上发表题为“Water-Resistant Conductive Gels Toward Underwater Wearable Sensing”的综述文章(Adv. Mater. 2023, DOI: 10.1002/adma.202211758)。 　　在该综述中，作者首先对提高导电凝胶耐水性的方法进行了总结，归纳提出了封装设计、疏水网络结构和多重交联作用这三种耐水设计策略，并详细讨论了各种策略的耐水原理、具体设计方法以及存在的优缺点，从而为未来的耐水导电凝胶设计提供指导。随后对用于水下传感领域的耐水导电凝胶的多功能性质进行了介绍。除了水下稳定性之外，探讨了耐水导电凝胶的拉伸性质、水下粘附性质、水下自修复性质、可回收性质和3D打印性等性质对导电凝胶基水下可穿戴传感器的传感性能和制造加工工艺的影响，并重点讨论了这些性质的优化改善方法。此外，对现有耐水导电凝胶在水下传感领域的具体应用方向进行了汇总，着重总结了耐水导电凝胶在水下运动感知、水下健康监测、水下通讯、水环境分析几个方向的研究进展，并分析了耐水导电凝胶在这些应用中存在的不足，为未来的水下传感研究指明了方向。 　　尽管导电凝胶的耐水设计和传下传感研究已经取得了一定的成果，但该领域的发展尚处于起步阶段，仍然存在一些问题和挑战亟需解决。导电凝胶在水环境中的传感性能与陆上性能有着明显差异，相关的水下传感机制和传感模型有待进一步阐明；耐水导电凝胶的水下稳定性和水下传感性能测试还没有标准的方法，亟需建立统一的检测方法进行有效对比和评估；在耐水导电凝胶和水下可穿戴传感器的多功能设计上需要进一步努力，例如实现基于变色功能的可视化感知、基于自清洁功能的抗污能力和基于生物可降解的环境友好等。 　　为了满足耐水导电凝胶基水下可穿戴传感器的实际应用需求，需要进一步发展与水下可穿戴传感器匹配的无线传输技术和自供能技术；如何实现多感知功能和多技术模块在水下凝胶传感系统中的一体化集成，尤其是如何实现“软”凝胶材料与“硬”电子元件的稳定界面结合依然是该领域需要面临的一个重要挑战。 　　该论文得到了国家自然科学基金(51773215)、中国博士后科学基金(2021M690157、2022T150668)、宁波市自然科学基金(2121J206)、国家重点研发计划项目(2022YFC2805204、2022YFC2805202)等项目的支持。耐水导电凝胶的设计策略与水下传感应用 　　(中科院海洋新材料与应用技术重点实验室 魏俊杰)

在药品包装材料的质量控制过程中，耐水性测试是评估材料稳定性和可靠性的重要指标之一。药玻颗粒耐水性人工制样与玻璃颗粒耐水性自动制样仪是两种不同的制样方法，它们在操作便利性、测试精度、成本效益等方面存在差异。药玻颗粒耐水性人工制样优点：成本较低：人工制样通常需要的初始投资较少，适合预算有限的实验室或小规模生产环境。灵活性：人工操作提供了更大的灵活性，可以根据具体需求调整制样过程。缺点：效率较低：与自动化设备相比，人工制样速度慢，劳动强度大，可能影响整体的测试效率。一致性：人工操作可能导致制样的一致性较差，影响测试结果的准确性和重复性。数据记录：需要手动记录数据，增加了出错的可能性。玻璃颗粒耐水性自动制样仪优点：高效率：自动化设备可以快速完成制样，大幅提升工作效率。一致性：自动制样仪能够提供更加一致的样品，从而提高测试结果的准确性和重复性。数据管理：自动设备通常配备有数据自动记录和分析功能，减少了人为错误。缺点：成本较高：自动制样仪的购置和维护成本较高，可能不适合预算紧张的实验室。技术要求：操作和维护自动设备需要一定的技术知识和培训。如何选择在选择药玻颗粒耐水性人工制样与玻璃颗粒耐水性自动制样仪时，应考虑以下因素：预算：评估实验室或生产环境的财务状况，确定可承担的成本。测试频率：如果测试需求量大，自动化设备可能更具成本效益。测试精度要求：对于需要高重复性和准确性的应用，自动制样仪更为合适。操作人员技能：考虑操作人员的技术水平和培训需求。未来发展：考虑实验室或生产环境的长期发展计划，选择能够适应未来发展的设备。结论药玻颗粒耐水性人工制样与玻璃颗粒耐水性自动制样仪各有优势，选择时应基于实际需求和长期规划。如果预算有限且测试量不大，人工制样可能更加合适。反之，如果追求高效率和高精度，且预算允许，自动制样仪将是更好的选择。在做出决策时，还应考虑设备的品牌、售后服务和升级能力等因素。

“被高级营养”——公布数据自相矛盾，没拿出权威机构的检测，水牛奶却横空出世变成“世界上最接近完美的奶产品”。　　“被专家解读”——宣传水牛奶的文章中涉及的北京某营养专家说：“我到现在也没喝过、没见过水牛奶。”　　“被高度评价”——该营养专家曾提醒公司：“作为一个企业，宣传产品不该盲目夸大，而是应该靠谱。”　　这一次惹事的是一种叫水牛奶的东西。　　今年六七月份在北京、上海等地的一些大型超市里，一种自誉为“奶中之王”的水牛奶和铺天盖地的广告一起，在居家的电梯间、楼宇的电子显示屏中、水军潜 伏的网络上火爆登场。其广告宣称：“白金一代水牛所产的水牛奶——摩拉菲尔——是世界上最接近完美的奶产品……”。更让人大跌眼镜的是，该公司在没有征得北京某营养专家同意的情况下刊登文章，冒专家之名吹嘘水牛奶。厂家的做法令这位营养专家非常愤怒。　　■被营养——没拿出权威检测，营养含量却节节高　　水牛奶的营养含量，在2009年首次募股时发布的《招股说明书》中数据为：“水牛奶含铁量为荷斯坦牛奶的82倍，含维生素A为38倍，含锌为12倍” 　　2011年，宣传中则变成了，水牛奶高于普通黑白花牛奶维生素A含量253倍，铁含量122倍。　　这个“被营养”的水牛奶生产商，是广西皇氏甲天下乳业股份有限公司(以下简称皇氏乳业)，是一家上市公司。　　两次数据的自相矛盾，皇氏乳业(股票代码 002329)于8月12日在公司官网上发出公开信并向公众就此道歉，还曾发布公告称“广告已基本撤换完毕”。　　但健康时报记者在北京市场发现，其旗下涉嫌虚假宣传的广告不仅并未叫停，而且此后在北京一些卖场，“被营养”的数据还在进一步拔高：铁含量被拔高到“59~186倍”，维生素A含量为“33~473倍”。　　皇氏乳业在其公开信中表示：“这是管理上的重大疏漏，将吸取教训，并尽快委托权威部门对水牛奶和普通奶牛所产牛奶的营养素含量进行比对检测，并在第一时间公布检测结果。”　　皇氏乳业公开道歉后，却并未停下这些不太靠谱宣传的脚步，这一次用的道具是“专家说”。　　一篇《营养学家解读皇氏乳业水牛奶营养价值》在网上火爆登场。文章大段引用了北京某营养专家对水牛奶营养价值的“高度评价”。　　对于自己对其产品的“高度评价”，该专家深感意外，连连叹气说：“这篇文章的内容根本不是我说的，发表之前也没传给我看过。至今，我也没喝过、没见过所谓的水牛奶。”　　该专家对健康时报记者讲述了与皇氏乳业接触的前前后后。　　她回忆道：“今年九月中旬，一个熟人找我，说有记者想就水牛奶的营养特点采访我，我没有答应。后来他们又说能不能从营养专业的角度给水牛奶的产品宣传 提点建议。”她想着，此前在网上也看到一些人对皇氏乳业的水牛奶的营养成分的质疑，感觉这个企业确实在产品宣传上存在一些问题，作为一名营养工作者有责任 和义务告诉他们，所以就在熟人的引荐下与所谓皇氏乳业公司的人和记者见了面，后来才知道所谓的记者竟然是皇氏公司委托的一家广告公司策划水牛奶宣传的人。　　“见面之前我非常认真地看了他们提供的宣传材料、查阅了相关文献和《中国食物成分表》，并将各种乳品的营养成分数据摘录出来做了对比分析。”她拿出了 对比表格，记者发现，在皇氏乳品实际检测的指标中，纯水牛奶蛋白质含量为3.2g/100g，比文献中4g/100g要低，与普通牛奶的3g/100g相 差无几， 其它口味水牛奶的蛋白质含量都在3g/100g以下。　　对比分析之后，她给皇氏提了这样几条建议：　　第一，引用教科书中的内容作为产品的营养数据不妥，应该将产品送到权威机构检测，以检测出来的数据为依据 　　第二，水牛奶只是牛奶中的一种，不同牛奶中的营养成分不会悬殊很大，你们所宣传的维生素A等营养成分高于其他牛奶的几倍甚至数百倍，我分析可能是在数据对比时忽视了计量单位的统一而得出的错误结果 　　第三，产品宣传不能盲目夸大，营销需要手段，但不能不靠谱，这样不仅达不到宣传的目的，而且有损企业形象。”　　■被编造——事先并没有给我审稿，还编造了许多我说的话　　然而，就在该专家与皇氏乳业接触后不久，这篇《营养学家解读皇氏乳业水牛奶营养价值》就在网上挂出了。　　记者在网上检索这篇文章，仍可见到标题，但内容已被删除。该专家将自己下载保存的文章拿给记者看，文中写到该专家充分肯定了水牛奶的重要性：基因好，奶 自然好。奶水牛是业界内外公认的好品种。我国通过多年不断的水牛杂交尝试和培育，终于培育出堪称“白金一代”的奶水牛，这种奶水牛不仅水牛奶品质好，而且 耐热抗病能力强，这是由奶水牛的基因决定的。　　文章还以该专家的口吻建议：水牛奶比较适合中青年人群，老年人，尤其是贫血的中老年人，都比较适合。从孩子的每一个阶段，成人的每一个阶段，到老人的每一个阶段都有必要喝。并称水牛奶具有天然的优势，是一个很好的选择，希望有更多的人去推广水牛奶……　　“这篇稿子事先并没有给我审稿，也没征求过我的意见，那些建议和评价都是以我的口吻编造的。”她说。　　■被承诺——要求发声明澄清之后，却没了消息　　该专家说“我给他们建议、客观的评价，他们当面说的都特别好，非常感谢我，结果炒作起来就编造了我没说过的这些话。”　　“后来，我通过熟人找到了见面那天声称是皇氏乳业的那个人交涉，实际上就是那个广告策划公司的人。他又推脱说是那两个记者擅自写的。他们承诺赶紧撤 稿，在10月10日左右，才从网上删掉了一部分。既然他们也说没经过他们就发稿了不代表他们的观点，我要求他们发声明澄清，他们就再也没有消息了。”　　■被火爆——高价不高贵　　记者查看皇氏乳业2010年年报可知，其收入的99%来自产地广西地区。自2010年开始进行全国性扩张，2011年两会后开始进军北京、上海等一线 城市，本想打着“营养价值非比寻常奶的水牛奶”这张牌却陷入“虚假宣传”中的皇氏乳业，也使其主推的水牛奶在终端超市遭遇了更大的压力。　　就在记者采写本文的过程中，11月17日一个名为“摩拉菲尔水牛奶高端品鉴会”的活动出现在北京CBD、望京等地区的商场、写字楼。记者在北京华天大 厦举办的一场“摩拉菲尔品鉴会”的现场看见，为了吸引人气，对于参与试饮的消费者，工作人员无一例外地给予赠品及8元代金券等奖励，并叮嘱买水牛奶，有机 会赢取亚热带生态风情游大奖。　　据皇氏乳业北京一家超市的促销员透露，摩拉菲尔水牛奶8月初开始在北京市一些大型超市卖场促销，但销量并不乐观，一天能卖一两箱就已经相当不错了。记者走访了大大小小十多家超市，仅有三家大型国外超市有销售，价格在96元～105元/箱。　　记者看到，一位消费者在水牛奶前犹豫不决，旁边的促销人员也一个劲儿地劝说，但他最终还是没有买，记者随即追问了这位消费者不选水牛奶的原因，他说：“想想，这水牛奶太贵了，和其他的奶又能有多大的差别?咱自己过日子用不着这么奢侈。”