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薄型柔性电路像临时纹身一样贴在皮肤上

了解创新的临时纹身电路如何简化健康监测并增强肌肉监测能力。

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新闻重点: 追踪身体内部发生的事情通常需要大量的外部设备:想想任何医院病房里的传感器线缆。但现在,工程师们开发出了一种超薄电路,可以像临时纹身一样粘贴到皮肤上。一旦它完成了它的使命,你就可以简单地把它撕下来。这些贴片可以提供一种更简单、限制更少的监测患者生命体征的方式,甚至可以让佩戴者通过语音或其他轻微动作来控制电脑。 原理:

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  • 研究人员设计的电路与皮肤的机械性能相匹配,这意味着它可以像皮肤一样拉伸、弯曲和折叠。考虑到电子设备通常没有弹性,这不是一件容易的事。

  • 为此,研究人员将电路的导线弯曲成波浪形(见上图),它可以随着皮肤膨胀和收缩。他们还将各种电路元件缩小到与人体皮肤的天然凸起和凹槽一样微小的尺寸。由于他们想证明该电路可以有广泛的应用,该团队包括了各种不同的组件,从传感器和晶体管到无线天线。

  • 该电路在硅晶片上制造,然后转移到一张水溶性塑料薄片上,总厚度约为 40 微米。然后像临时纹身一样转移到皮肤上:用水轻拍,让它干燥,就可以使用了。(对于那些觉得电路与他们的风格不符的人,它可以嵌入另一个临时纹身中,如下面的视频所示。)它可以保持连接几天,并且可以随时剥离。

  • 为了测试该电路的肌肉监测能力,研究人员测试了将电路粘贴在喉咙上时,根据附近肌肉的电活动识别单词的效果。他们发现,该电路足够灵敏,佩戴它的人可以通过语音控制电脑游戏---说出“左”、“右”、“上”和“下”等命令---准确率达到 90%。

未来展望

参考资料: Dae-Hyeong Kim 等人。“表皮电子学”。 科学,2011 年 8 月 12 日。DOI:10.1126/science.120615图片由 John A. Rogers 提供

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