“電子紋身”傳感器可測(cè)量皮膚含水量和溫度以及心電信號(hào)
在英國(guó)《自然》旗下《柔性電子》雜志13日在線發(fā)表的一篇論文中,中國(guó)和美國(guó)科學(xué)家介紹了一種低成本制造“電子紋身”傳感器的方法。這種新的金屬傳感器厚度僅千分之一毫米左右,可監(jiān)測(cè)人體關(guān)鍵健康參數(shù),如心跳、皮膚溫度等。其直接貼在皮膚上,靈活貼合皮膚紋理,不會(huì)阻礙正常出汗或受身體運(yùn)動(dòng)影響。
“電子紋身”是通過(guò)一張類似紋身的貼紙將心電、肌電等多種身體信息傳輸?shù)浇K端,無(wú)論在醫(yī)療還是人機(jī)交互領(lǐng)域都有極大前景,也被認(rèn)為是可穿戴設(shè)備的終極傳感器形態(tài)。但目前,利用無(wú)機(jī)電子材料制造“電子紋身”的常規(guī)方法,成本高且十分耗時(shí)。稍早時(shí)間新開(kāi)發(fā)的“剪切—粘貼”方法已經(jīng)簡(jiǎn)化了這種工藝,使成本下降,不過(guò)“剪切—粘貼”方法要求將“電子紋身”傳感器貼在醫(yī)用膠帶上,因而增加了其厚度,降低了透氣性。
鑒于此,美國(guó)德州大學(xué)奧斯汀分校魯南姝、中國(guó)華中科技大學(xué)黃永安及他們的同事,此次改良了這種方法,制造出低成本的網(wǎng)狀“電子紋身”,總厚度僅1.5微米。他們首先將一塊聚對(duì)苯二甲酸乙二酯制成的塑料薄片(1.4微米)壓到一張臨時(shí)紋身轉(zhuǎn)移紙上,然后再將一塊金粒子薄膜涂在塑料薄片上。之后,研究人員利用類似于可以將紙、乙烯基材料和其他材料切割成自定義形狀的計(jì)算機(jī)控制的刀,將其切割成“電子紋身”;然后就能像臨時(shí)紋身一樣,貼到人體皮膚上了。
這種無(wú)膠帶的設(shè)計(jì)具有較高的透氣性和靈活性,可用于測(cè)量皮膚含水量和溫度以及心電信號(hào)——由此可以得出心跳和呼吸率。研究人員表示,無(wú)膠帶“電子紋身”代表著人們離一次性可穿戴技術(shù)又近了一步。