東京大學工學研究生院的TakaoSomeya教授和他的團隊創(chuàng)造出一種超薄的電子導體材料。這種由透氣的鍍金細絲構成的彈性電極，可以用來開發(fā)長時間監(jiān)測人體健康的傳感器裝置，而且不用植入身體內。
目前，醫(yī)療上用于監(jiān)測心率等健康信號的設備主要采用輕型、高彈性的橡膠材料直接貼附在皮膚上，用來確保測量結果的精確和靈敏。
雖然這些電極貼片可以很好地貼合在皮膚上，但如果是長期使用的話，不透氣的橡膠材質會阻礙毛孔出汗，嚴重的情況下還可能引起皮膚炎癥。
“在醫(yī)療和體育領域的研究里，尤其需要對心率或者其他身體信號進行一年以上的連續(xù)監(jiān)測才能取得一定的成果”TakaoSomeya教授表示：“為了更好的解決材料不透氣的問題，我們采用了由聚乙烯醇(PVA)纖維和鍍上金(Au)層的導電細絲來構成的新納米材料?！?/p>
研究團隊嘗試把這兩種材料在納米級別上編織成網(wǎng)狀結構，成功制作出一種輕薄并透氣的電極材料。在貼合在人體皮膚上之后，感覺像金色的紋身。
通過噴灑少量的水來讓水溶性的聚乙烯醇溶解，讓鍍金的導電材料完美地貼合在皮膚表面或者指紋上，由于采用網(wǎng)狀結構，并不會影響汗孔的透氣。
研究團隊在20名實驗者的皮膚上進行了新材料的測試。在持續(xù)佩戴一周以后，并沒有發(fā)現(xiàn)參與者有發(fā)炎或者其他皮膚疾病。而在使用磨損上，貼合在手指上的導電紋身經歷超過10000次的彎曲和拉伸測試，還可以保證肌肉波的測量結果和常規(guī)凝膠電極的讀數(shù)相一致。
隨后，團隊還研究了納米級導體的水蒸汽滲透率。和其他透明薄膜和輕薄橡膠片相比，新型材料的多孔網(wǎng)狀結構在透氣性上比其他材料都要高出7%。
Someya教授表示，除了應用在護理和醫(yī)療設備上，團隊還將嘗試利用新型電極對運動員的生理信號進行監(jiān)測，由于貼合性和透氣性非常好，對于他們正常的訓練毫無影響。
在去年4月，TakaoSomeya教授和橫山洋子博士領導的團隊就研發(fā)出一種名為e-skin的電子設備，它的厚度小于2微米，e-skin可以用來測量血液中的脈搏率和氧氣含量。采用了一種聚合物發(fā)光二極管的技術，這比其他同類設備所使用的二極管更為高效節(jié)能。
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