修补你的电子健康

大阪大学(Osaka University)和Joanneum Research的研究人员已经开发出超薄的自供电健康贴片,可以监测用户的脉搏和血压,这可能会导致基于灵活运动的新型能量收集设备。

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片状压电系统。准确的生物监测是可能的,而不被发现;超薄软片系统实现了设备与皮肤的连接。
来源:大阪大学

大阪大学的科学家与Joanneum Research (Weiz, Austria)合作,推出了无线技术电子健康使用嵌入式的补丁压电纳米发电机利用收集到的生物力学能量为自己供电。这项工作可能会导致新的自动健康传感器监控也没有电池可穿戴电子设备。

作为可穿戴技术和智能传感器随着越来越流行,为所有这些设备提供电力的问题变得越来越重要。虽然每个组件的能量需求可能是适度的,但对电线甚至电池的需求变得繁重和不方便。这就是为什么需要新的能源收集方法。此外,集成健康监测器利用环境运动为传感器供电和激活的能力,将有助于加速它们在医生办公室的应用。

研究人员发明了一种铁电聚合物超弹性贴片,这种贴片不仅可以感知病人的脉搏和血压也从正常的运动中获得力量。关键是从一微米厚的基底开始。在强电场作用下,共聚体中的铁电晶体区域排列,使样品具有较大的电偶极矩。基于压电效应,这是非常有效的转换自然运动为小电压,该设备迅速响应应变或压力的变化。这些电压既可以转化为医疗传感器的信号,也可以直接获取能量。“我们的电子健康补丁可能被用来筛查与生活方式有关的疾病,如心脏病、压力迹象和睡眠呼吸暂停,”第一作者Andreas Petritz说。

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具有自产生和存储功能的片状压电系统(集成系统图片)。
来源:大阪大学

作者估计,如果将多层贴片放置在膝关节或肘部等关节上,每天可从生物力学运动中获得200毫焦耳的能量。这足以监测心血管参数一天几次。而且这些贴片非常薄,几乎看不出来,因此对于许多患者来说,日常健康监测这一必要的麻烦就不那么令人不快了。

资深作者Tsuyoshi Sekitani说:“我们希望我们的发现将有助于开发其他贴在皮肤表面的薄片式传感器系统,可以执行精确的生物监测。”附加的模块允许其他功能,如与智能手机或计算机的无线通信。

这项研究发表在自然通讯

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