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科学家开发出一种光电皮肤

2018年05月21日 08:40 次阅读

可曾幻想过在皮肤上印上电路?有点扯?好吧,我只对想过的人说,你的好运来了。科学家们在研究把机器变成人的同时,也在致力于把人类往机器方向推。他们开发了一种嵌入了脉博血氧仪(Pulse oximeter)、有机光电感应器(Organic photodetectors)和高分子发光二极管(polymer light emitTIng diodes)的“皮肤”,这种延展性好又超薄的光电皮肤(optoelectronic skins)可以贴在你的手臂、脸上或者其他任何你想增加一些数码味的地方。

科学家开发出一种光电皮肤
嵌入高分子发光二极管的柔性光电皮肤

东京大学的研究人员在Science Advances杂志上发表文章详细介绍了他们最近的研究成果,一种耐久性超乎意料的超薄皮肤(ultra-skin)。这种电子皮肤拥有足够的柔顺性,可以经受几百次的延展和折叠,同时它的厚度仅为3微米,比人类的皮肤还要薄。当贴在手指上的时候,可以测量血液中的含氧量,并且通过七段数码显示器和彩色标识直接在人体上显示可视化数据。

科学家开发出一种光电皮肤

它另一个神奇之处就是使用寿命。为了保护高分子发光二极管不被各种化学物质侵蚀,研究人员设计出一种使用聚对二甲苯和氮氧化硅为原料的特制保护膜。这种材料可以隔离氧气和水蒸气进入电路系统,这意味着贴在你身上的这层皮肤可以工作24小时甚至更长的时间。接下来要说到供电了,现在这层皮肤里还没有任何传感装置,不过未来可能会有传感器收集人体热能转化为电力,或者使用柔性电池。

科学家开发出一种光电皮肤
身材小潜力大的智能可穿戴设备

佩戴舒适、薄如发丝的贴片,可以用来监测病人的健康状况,也可以用作音乐会或球赛的入场券,并且只有邮票大小。

科学家开发出一种光电皮肤

邮票大小的WISP智能贴可以在医疗保健和个人消费方面发挥作用。

这种产品叫做穿戴式互动贴片平台(Wearable InteracTIve Stamp Platform 以下简称WiSP)是由MC10公司开发的。这家公司在年初与化妆品制造商欧莱雅联合开发出了首个超薄智能紫外线监测贴片。

WiSP使用了近场通信技术(Near Field CommunicaTIon 以下简称NFC),从而可以在使用智能贴片的时候安全地存储和传输数据。NFC是一组通信协议,它允许两个电子设备在2英寸(约4厘米)的距离内传输数据。WiSP智能贴片可以使用在NFC读取器或任何拥有NFC读取功能的智能设备上。MC10公司通过加入集成数据保护和现场可编程只读锁功能对贴片进行了保护。在任何时候取下WiSP贴片都会使它失去功能,所以一旦从身上撕下就可以直接扔掉而不怕泄露信息。

科学家开发出一种光电皮肤

大学和相关研究团队已经开发出各种智能补丁和纹身般的监测装置,但是其中很多都只能一次性使用,比如运动员的乳酸传感器或大众使用的心脏监测器。让WiSP在众多贴片产品中脱颖而出的就是它的构造设计所带来的在多用途方面的潜力。一个WiSP智能贴片内部集成了天线和NDC芯片,医疗级粘合剂使得贴片能够随着皮肤的活动而随意伸展。在可定制图形的薄膜之上,是保护天线和NFC芯片不受紫外线照射的顶层薄膜。WiSP智能贴片可以佩戴超过两天的时间。而且贴着它参加剧烈运动、洗澡或者睡觉都没有问题。

MC10最近宣布,它与主营产品设计的PCH国际公司进行了合作,正在对WiSP进行商业化运作。两家公司都未公布这项技术何时能投入医疗或者消费领域的实际应用,也没有公布售价。他们只提到未来的用途可能包括无现金支付、酒店房卡和活动登记这类消费应用,同时也包括更易于在临床领域收集和传输患者个人信息。

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