聚酰亚胺（PI）薄膜主要用作一种特殊的高性能基板，旨在支持和保护柔性透皮贴剂中的电子元件，如近场通信（NFC）天线和铜线。与用于无源药物递送的标准背衬层不同，PI薄膜在贴附于皮肤时，能够保持电气完整性和机械稳定性。
核心见解 传统贴剂材料仅关注药物的容纳和物理支撑，而聚酰亚胺（PI）薄膜则弥合了生物学与电子学之间的差距。它通过将电路固定在中性力学平面上，使“智能”贴剂成为可能，确保设备即使在剧烈体育活动中也能保持功能性和柔韧性。
实现电子集成
要理解聚酰亚胺的特定用途，必须认识到它不仅仅是一种包装材料，而是有源医疗设备的结构基础。
容纳先进电路
PI薄膜的主要特点是能够作为NFC天线和铜线的可靠基板。这种能力将标准贴剂转变为数据传输设备，实现无线通信和主动监测。
中性力学平面
PI薄膜的关键功能是将这些脆弱的电子元件放置在中性力学平面附近。通过稳定这一特定区域的布线，薄膜在贴剂弯曲时最大限度地减少了对导电材料的应变，显著降低了电路故障的风险。
确保耐用性和性能
除了支持电子设备，聚酰亚胺还解决了将设备附着在运动人体上的物理挑战。
出色的机械柔韧性
人体皮肤是动态的，不断拉伸和压缩。PI薄膜提供了出色的机械柔韧性，使贴剂能够紧密贴合皮肤。这种贴合性对于贴在关节或活动区域的贴剂至关重要，可确保它们不会脱落或引起不适。
化学稳定性和耐腐蚀性
由于潮湿和盐分的存在，皮肤环境对电子设备具有腐蚀性。PI薄膜具有高化学稳定性，可作为内部电路的保护屏障。它能有效防止由汗水等因素引起的腐蚀，确保长期的稳定电气性能。
理解权衡
虽然聚酰亚胺是“智能”贴剂的理想选择，但重要的是要将其作用与其他材料进行比较，以避免过度设计。
复杂性与简单性
聚酰亚胺针对电子功能进行了优化。对于简单的无源贴剂（如利多卡因或薄荷醇贴剂），通常使用标准的无纺布材料或聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等聚合物就足够了。这些替代材料提供了足够的物理支撑、防水性和透气性，而无需为电路保护增加额外的成本或技术特性。
阻隔性能
虽然PI在电子设备的化学稳定性方面表现出色，但当主要目标是防止药物挥发或阻挡光线时，会使用其他材料，如医用铝箔。选择PI应优先考虑电路完整性和灵活性，而不是单独的绝对避光或药物不渗透性。
为您的目标做出正确选择
选择正确的基板完全取决于您的透皮系统的复杂性。
- 如果您的主要重点是集成电子设备：选择聚酰亚胺（PI）薄膜来固定NFC天线和布线，同时保护它们免受汗水引起的腐蚀。
- 如果您的主要重点是无源药物递送：选择无纺布或标准背衬（PE/PP），以优先考虑透气性、舒适性和简单的结构支撑。
当绷带的机械柔韧性需要与电路板的可靠性相结合时，聚酰亚胺是明确的材料选择。
总结表：
| 特性 | 聚酰亚胺（PI）薄膜的功能 | 对智能贴剂的好处 |
|---|---|---|
| 电子支撑 | 容纳NFC天线和铜线 | 实现无线数据和主动监测 |
| 力学平面 | 将电路置于中性平面 | 防止运动过程中的电路故障 |
| 柔韧性 | 适应动态皮肤运动 | 提高关节处的舒适度和贴合度 |
| 化学稳定性 | 抵抗湿气和盐分 | 保护内部电路免受汗水腐蚀 |
| 耐用性 | 高热阻和机械阻力 | 确保长期的电气性能 |
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参考文献
- Jinglong Liu, Qingjun Liu. Wireless, battery-free and wearable device for electrically controlled drug delivery: sodium salicylate released from bilayer polypyrrole by near-field communication on smartphone. DOI: 10.1007/s10544-020-00511-6
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .
