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新型“電子紋身”精準(zhǔn)監(jiān)測人體健康

2021-04-01
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  現(xiàn)如今,紋身形態(tài)的健康監(jiān)測設(shè)備已經(jīng)開始出現(xiàn)在大眾的視野里。為解決各種傳統(tǒng)電子設(shè)備監(jiān)測健康狀況檢測昂貴、程序繁瑣且周期較長等問題,南方科技大學(xué)研發(fā)了一種集成多層電路的新型“電子紋身”技術(shù),并提交了“一種電子紋身及其制備方法和應(yīng)用”專利申請(申請?zhí)枺篊N202011444056.8)。這一技術(shù)讓實時、精準(zhǔn)的健康檢測變得更為輕松。

  可穿戴器件、電子皮膚、電子紋身等概念已經(jīng)誕生了幾十年,但是和兼具保護(hù)、控溫、傳感、輕薄等許多特性于一體的人體皮膚相比,電子皮膚始終沒有同時實現(xiàn)輕薄、共形、高粘附性和多層電路集成化。針對該問題,南方科技大學(xué)課題組在原有的電子紋身技術(shù)基礎(chǔ)上,開發(fā)了多層電路轉(zhuǎn)印紋身技術(shù)。通過該技術(shù),研究人員制備了一個包含15個應(yīng)變傳感器和一個加熱器的多層“電子紋身”。上述“電子紋身”的電路單層厚度僅為14 μm。通過8μm的丙烯酸壓敏膠層可以讓多層電路轉(zhuǎn)印紋身與皮膚實現(xiàn)良好的黏附,并與皮膚褶皺共形,再加上最大可達(dá)800%的拉伸應(yīng)變,上述應(yīng)變傳感器可以利用皮膚褶皺舒展時的應(yīng)變增強靈敏度。這種電子紋身兼具高延展性、保形性和粘性等優(yōu)點,可以嵌入手指皺褶和指紋等一些皮膚上細(xì)小的特征中,能夠牢固地附著在皮膚上,且在皮膚表面經(jīng)反復(fù)變形后也不會脫落。

  新型“電子紋身” 是一張可以直接貼在人體表面的超薄電路,與普通紋身不同,它無需外創(chuàng)即可緊緊貼在皮膚上,隨皮膚隨意拉伸、彎曲。對比目前應(yīng)用最廣的健康檢測設(shè)備——心率監(jiān)測腕表,在運動時由于腕表與皮膚的貼合度不夠高,檢測出來的數(shù)據(jù)精度往往無法保證。然而“電子紋身”實現(xiàn)了可穿戴設(shè)備與皮膚之間穩(wěn)固粘合的“終極形態(tài)”,對運動健康狀態(tài)實現(xiàn)實時、快速、精確監(jiān)測。研究人員表示,該技術(shù)有望在醫(yī)療系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實和可穿戴機(jī)器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。