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半导体和电子产品

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高科技纹身监测脑波

11 Aug 2011
在捏:这个半导体纹身弯曲和伸展

如果您的心脏遇到困难或由于衰弱的疾病而努力沟通,则新的高科技纹身很快就会提供帮助。那’据了一个国际研究人员的主张,它创造了像纹身样的设备,可以监测心跳,脑波和肌肉收缩。

该装置粘在没有粘合剂的皮肤上,并与身体自然移动。该团队还具有集成的电气和温度传感器,将天线,接收器,电源,灯和基本电路元件的色域传输到纹身。

通过心脏和其他器官发出的电信号监测电信号的传统方式涉及用导电凝胶涂抹的电极并用带保持。然而,这种装置限制了患者’S的运动和正常读数难以实现,因为穿着者可能受电极的存在影响。

“如果你想要一个可以在没有刺激的情况下佩戴的东西,那么强大的粘附’T创造任何不适,您希望它匹配皮肤的机械性能和可变形性,”解释伊利诺伊大学的John Rogers Urbana-Champaign,他领导了该研究。通过考虑到这一目标,该团队提出了一种电路设计,允许半导体器件与人体皮肤拉伸和收缩。

半导体quiggles.

虽然如硅和砷化镓如诸如硅和砷化镓的商业半导体进行有效电路,但它们也是僵硬和脆性的。使它们弯曲和拉伸,团队将它们塑造成极薄的尖锐。“我们采取硅晶片,半毫米厚,切片非常非常薄薄的膜,” Rogers tells physicsworld.com.。这将硅还原为50或100的厚度  nm,足以让它弯曲。为了让硅伸展,然后研究人员将材料蚀刻成蛇形形状。

“金属互连布线,接触垫,电阻器–我认为,我认为,可以用这些形状,”罗杰斯说。将Quiggly部件组装在一片聚酰胺上,然后将电路转移到透气的改性聚酯片中,其仅为30 µ厚。完成的装置像临时纹身一样贴在皮肤上,由van der Waals在聚酯片和皮肤之间的相互作用,而无需粘合剂。

该系统没有参与工作的不列颠哥伦比亚大学生物微型机电系统的专家Karen Cheung“表示对电流非侵入电极的巨大改进”.

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伊利诺伊大学研究人员Dae-Hyeong Kim,Nanshu Lu和Rui Ma放在额头,胸部,腿和喉咙上的纹身,以测试这些传感器的能力在阅读大脑波浪中,心跳,肌肉收缩,肌肉收缩,喉咙里的行走和活动请讲。在语音试验中,传感器可以区分口语“up”, “down”, “left” and “right”,允许MA控制一个拨打的策略电脑游戏 索科班.

“人们可以想象使用这种技术对脊髓损伤患者或神经变性疾病患者进行巨大改进,例如肌营养的侧面硬化,”张先生说。她认为,这些电子纹身可以长时间舒适地佩戴,帮助患者“重新获得生活的独立和质量”.

虽然使用电线用于从纹身电源的电源和接收信号,但该团队还在其他系统上集成了电源和发射器天线。但是,罗杰斯叫什么“ultimate”将传感器与电源和无线数据系统组合的装置尚未制作。

将外部交流电场转换为电流的微小光伏电池和感应线圈被视为电源。罗杰斯表示,感应线圈最适合临时用途,而Photovoltaics需要存储设备,如果它们提供可靠的长期电源。但电池会增加设备的重量,因此研究人员还从穿着者的运动中建议清除能量。

纹身描述于 科学 333 838.

Watch 在这里接受John Rogers的采访。它是2011年1月首次播出的。

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