韓研究人員開發(fā)出高靈敏的監(jiān)測健康的可穿戴壓力傳感器

　　據(jù)外媒報(bào)道，韓國科學(xué)技術(shù)高等研究院（KAIST）的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種高度靈敏的可穿戴壓力傳感器，用于健康監(jiān)測應(yīng)用。該小組由機(jī)械工程系的樸仁宇教授領(lǐng)導(dǎo)，于11月21日在《先進(jìn)醫(yī)療材料》雜志上作為封面文章報(bào)道。這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)ι砗臀锢硇盘栠M(jìn)行靈敏、精確和連續(xù)的測量，并顯示出在健康監(jiān)測應(yīng)用和疾病早期診斷方面的潛力。

韓國高級科學(xué)技術(shù)研究院的研究人員開發(fā)了一種用于健康監(jiān)測的高度靈敏的可穿戴壓力傳感器。（KAIST）

　　為了用于連續(xù)健康監(jiān)測，醫(yī)療上要求軟壓力傳感器具有高柔順性、高靈敏度、低成本、長期性能穩(wěn)定和環(huán)境穩(wěn)定性。而傳統(tǒng)的基于碳納米管和石墨烯等功能材料的固態(tài)軟壓力傳感器，由于可拉伸基底和功能材料之間的距離，其可拉伸性、信號漂移和長期不穩(wěn)定性受到限制。

　　當(dāng)前，為了克服這些問題，已經(jīng)有其他研究人員針對各種可穿戴應(yīng)用引入了使用液態(tài)金屬的液態(tài)電子器件。在這些材料中，Galinstan是一種由鎵、銦和錫的共晶金屬合金，具有優(yōu)異的機(jī)械和電氣性能，可用于可穿戴應(yīng)用。但是當(dāng)前基于液態(tài)金屬的壓力傳感器具有低壓靈敏度，限制了其在健康監(jiān)測設(shè)備中的適用性。

　　韓國科學(xué)技術(shù)高等研究院（KAIST）的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種3D打印的、剛性微泵陣列集成、基于液態(tài)金屬的軟壓力傳感器（3D-BLiPS）。借助3D打印，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)剛性微泵陣列和液態(tài)金屬微通道的主模具的集成，從而降低了制造過程的復(fù)雜性。通過將剛性微泵和微通道集成在一起，與以往報(bào)道的基于液態(tài)金屬的壓力傳感器相比，該3D-BLiPS壓力傳感器具有極低的檢測極限和增強(qiáng)的壓力靈敏度。該3D-BLiPS傳感器在10000次壓力、彎曲和拉伸循環(huán)中的信號漂移可以忽略不計(jì)，并且在各種環(huán)境條件下都表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。

　　這些性能屬性使該傳感器適用于健康監(jiān)控設(shè)備。該研究小組展示了一種可穿戴的腕帶設(shè)備，該設(shè)備可以在運(yùn)動過程中連續(xù)監(jiān)視人的脈搏，并可以根據(jù)脈搏傳播時(shí)間（PTT）計(jì)算用于無創(chuàng)的無袖帶血壓監(jiān)視系統(tǒng)。然后，他們介紹了一種無線可穿戴腳跟壓力監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了三個(gè)3D-BLiPS和一個(gè)無線通信模塊。

　　樸仁宇教授說：“使用我們創(chuàng)建的軟壓力傳感器可以連續(xù)測量包括脈搏和血壓在內(nèi)的健康指標(biāo)以及身體各部位的壓力。我們希望在不久的將來，它能應(yīng)用于醫(yī)療保健領(lǐng)域，如預(yù)防和監(jiān)測壓力驅(qū)動疾病，如壓力性潰瘍。未來的研究機(jī)會將更多，包括與其他物理參數(shù)相關(guān)的全身壓力監(jiān)測系統(tǒng)?！?/p>