日前，沙特阿拉伯阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)的科研人員研發(fā)出名為“紙皮膚”的低成本傳感器。據(jù)悉，該傳感器可用于偵測(cè)運(yùn)動(dòng)，并有望同時(shí)為多種生命征象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括心跳、血壓、呼吸模式與動(dòng)作等。

目前，可穿戴式與軟性電子產(chǎn)品正在各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的展現(xiàn)出良好的發(fā)展前景，但這一技術(shù)往往使用昂貴且復(fù)雜的材料與工藝，制約其大規(guī)模的應(yīng)用。此次，沙特科研人員利用鋁箔、便條紙、海綿與磁帶等日常材料，開(kāi)發(fā)出這款可偵測(cè)環(huán)境要素的低成本傳感器，試圖為商用化可負(fù)擔(dān)的高性能感測(cè)組件研發(fā)提供思路。

該傳感器具體原理，即研究小組使用便條紙檢測(cè)濕度、海綿和抹布檢測(cè)壓力，鋁箔則用于偵測(cè)運(yùn)動(dòng)。而以HB鉛筆著色便條紙后，則可讓紙用于檢測(cè)酸度。鋁箔和導(dǎo)電銀油墨則被用來(lái)偵測(cè)溫度的差異。同時(shí)，研究人員將所有的材料放在一起構(gòu)建成一個(gè)簡(jiǎn)單的紙質(zhì)平臺(tái)，然后再將它連接到一款可根據(jù)外在刺激偵測(cè)導(dǎo)電率變化的設(shè)備。研究者充份利用所使用的材料特性，包括其多孔性、吸附性、彈性與尺寸，開(kāi)發(fā)出低成本的感測(cè)平臺(tái)。

研究人員通過(guò)這一單一的整合平臺(tái)，展示了其可同時(shí)且實(shí)時(shí)地偵測(cè)多種不同的外在刺激的能力。實(shí)際使用時(shí)，例如當(dāng)濕度增加，提高了該紙質(zhì)平臺(tái)儲(chǔ)存電荷或電容的能力；將傳感器暴露于酸性溶液中，則會(huì)使其電阻增加，而當(dāng)暴露于堿性溶液時(shí)隨之降低；隨著溫度改變，該平臺(tái)也偵測(cè)到電壓的變化；將手指接近平臺(tái)時(shí)，還會(huì)擾亂其電磁場(chǎng)，而使其電容降低。

據(jù)研究人員介紹，在完全自主的多功能軟性傳感器平臺(tái)實(shí)現(xiàn)商用化以前，必須先克服幾種挑戰(zhàn)。例如，要進(jìn)一步發(fā)展與這種紙質(zhì)皮膚之間的無(wú)線互動(dòng)；并需要進(jìn)行可靠性測(cè)試，以評(píng)估傳感器可持續(xù)的時(shí)間或在經(jīng)歷劇烈彎曲狀況時(shí)的具體表現(xiàn)。研究者表示，其下一階段將針對(duì)醫(yī)療監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等應(yīng)用，優(yōu)化在此類平臺(tái)上的“紙皮膚”傳感器互動(dòng)，有望同時(shí)為多種生命征象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括心跳、血壓、呼吸模式與動(dòng)作等。

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