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科学家研发全新“电子皮肤”微系统 能跟踪健康数据

据外媒报道,近日科学家研发的一个全新“电子皮肤”微系统能够跟踪心率、呼吸、肌肉运动和其他健康数据,并将数据无线传输到智能手机。与现有健康监控器相比,这种电子皮肤在几个方面有了提升,包括更大的灵活性,更小的尺寸和粘在自粘贴片上的性能。其中贴片这是一种非常柔软的硅胶,直径约为4厘米。

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这种微系统由韩国大邱庆北科学技术院机器人工程教授Kyung-In Jang、西北大学生物电子集成电路总监 John A. Rogers率领的国际团队开发。该团队在《自然通讯》杂志上介绍了新设备。

“电子皮肤”包含约50个组件,通过嵌在保护性硅胶的250个微线圈网络连接。与其他监视器不同的是,柔软的材料使其能够贴合身体。与普通传感器不同,该装置中的微线圈是三维的,从而使灵活性最大化。线圈可以像弹簧一样伸展和收缩而不会破裂。线圈和传感器部件也配置在不寻常的蜘蛛网图案中,确保“任何方向的均匀和极高水平的拉伸性和弯曲性”。它还可以更紧密地包装组件,最大限度地减小尺寸。

创建这种新型微系统的关键是拉伸弹性硅树脂基底,另外需要将由金、铬和磷酸盐制成的材料放在其上。整个系统依靠无线供电,而不是由电池充电。研究人员还考虑了关键的电气和机械问题,以优化系统的物理布局,如传感器放置或导线长度,以最大限度地减少信号干扰和噪声。

这种电子皮肤可用于各种领域,包括持续的健康监测和疾病治疗。Kyung-In Jang表示:“结合大数据和人工智能技术,无线生物传感器可以发展成为一个完整的医疗系统,可以方便地进行卫生信号和信息的收集、存储和分析。我们将继续开展研究,开发出为山区或农村医疗盲区的患者的交互式远程医疗和治疗系统提供支持的电子皮肤。” 微系统也可以用于新兴兴趣的其他领域,如软体机器人或自主导航等。

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