電子皮膚將可穿戴式健康監視器提升到了一個新的水平

一種新的電子皮膚微系統可以跟蹤心率，呼吸，肌肉運動和其他健康數據，并將其無線傳輸到智能手機。電子皮膚相對于現有的跟蹤器提供了一些改進，包括更大的靈活性，更小的尺寸，以及粘貼自粘貼片的能力 - 這是一種直徑約4厘米(1.5英寸)的非常柔軟的硅膠 - 幾乎在任何地方身體。

微系統由韓國大邱慶北科技學院機器人工程教授Kyung-In Jang和西北大學生物集成電子中心主任John A. Rogers領導的國際團隊開發。該團隊在Nature Communications雜志上描述了這種新設備。

電子皮包含大約50個組件，這些組件通過嵌入保護性硅膠的250個微小線圈網絡連接。與其他硬顯示器不同，柔軟的材料使其與身體貼合。它可以無線傳輸有關運動和呼吸的數據，以及心臟，肌肉，眼睛和大腦中的電活動到智能手機應用程序。

與平面傳感器不同，此設備中的微小線圈是三維的，可最大限度地提高靈活性。線圈可以像彈簧一樣伸展和收縮而不會斷裂。線圈和傳感器組件也采用不尋常的蜘蛛網圖案配置，確保“在任何方向上均勻且極端的拉伸性和可彎曲性”。它還可以實現更緊密的組件包裝，最大限度地減小尺寸 研究人員將設計比作纏繞的卷曲藤蔓，連接傳感器，電路和收音機，如葡萄藤上的單個葉子。

創造這種新型微系統的關鍵是拉伸彈性硅膠基底，同時由金，鉻和磷酸鹽制成的細線弧平放在其上。弧僅在每個弧的一端牢固地連接到基座。當底座收縮時，弧形彈出，形成三維線圈。

整個系統通過無線方式供電，而不是通過電池充電。研究人員還考慮了關鍵的電氣和機械問題，以優化系統的物理布局，例如傳感器放置或線長，以最大限度地減少信號干擾和噪聲。

電子皮膚可用于各種應用，包括連續健康監測和疾病治療。Jang教授表示：“結合大數據和人工智能技術，無線生物傳感器可以發展成為一個完整的醫療系統，可以通過便攜式方式訪問健康信號和信息的收集，存儲和分析。” 他補充說：“我們將繼續開展進一步的研究，開發電子皮膚，支持盲區醫療服務的交互式遠程醫療和治療系統，用于山區農村房屋等醫療服務。” 微系統還可以用于新興趣的其他領域，例如軟件機器人或自主導航，團隊正在研究這些領域。