可穿戴設備之隱形眼鏡:透明的電子元件

2021-01-11 電子產品世界

　　先和大家說一說採訪GiovanniSalvatore博士的緣由吧。今年一月初的時候，我在某個科技網站上看到了一篇小文章，這篇文章介紹了一項剛剛在NatureCommunication上發表的技術：ETHZurich(蘇黎世聯邦理工學院)的電子實驗室研製出一種新材料，這種材料只有0.001毫米厚(相當於頭髮厚度的五十分之一)，而且還是透明的、可彎曲的、並可以牢固地吸附在包括皮膚、樹葉等不同材料的表面上。研發者Giovanni認為這種材料將來可以應用在隱形眼鏡上，用於檢測眼壓。有意思的是，幾天以後，Google宣布了其智能隱形眼鏡項目，即可以檢測眼淚中血糖的隱形眼鏡。我當時的想法就是：哈，看來Google坐不住了......

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/221296.htm

　　可穿戴設備之隱形眼鏡:透明的電子元件

　　儘管後來與Giovanni的訪談間接地澄清了兩者沒有什麼太大的關係，我還是從交談中學到了不少的知識。未來的智能設備取決於智能技術的發展和新材料的應用。那麼，今天這個訪談就帶你了解一下材料的最新進展吧。另：ETHZurich電子實驗室在可穿戴式計算領域的研究居於世界領先水平，在上一篇訪談裡，GoogleGlass技術負責人ThadStarner博士僅僅提到過三所學校，ETHZurich就是除MIT和GeorgiaTech之外的第三所。

　　王曦：能用通俗易懂的語言給大家介紹一下你的研究成果嗎?

　　我們研製出一種新的薄膜材料，透明，可彎曲，且可以很好地吸附在多種材料表面。然後可以應用於眼壓的測量，這個指標對於青光眼的早期診斷非常重要。

　　王曦：你的電子元件也是透明的嗎?

　　是的。

　　可穿戴設備之隱形眼鏡:透明的電子元件

　　可穿戴設備之隱形眼鏡:透明的電子元件

　　王曦：那目前，這項技術應用起來最大的困難是什麼?

　　如何充電是最大的問題。顯然，如果人們將來帶上這個隱形眼鏡，那就需要無線充電(wirelesspower)，目前，我們在實驗室，都需要在顯微鏡下進行充電操作。另外，我們目前只是將這個隱形眼鏡戴在了模擬眼球上，儘管透明的電子元件在彎曲的眼球表面表現良好，將來，我們仍需要考慮真實的眼球環境，比如說眼淚等，對電子元件的影響。

　　王曦：Google前一陣發布了他們的智能隱形眼鏡項目，和你們的研究有什麼關聯嗎?你覺得Google在你們研究成果發布後即宣布這個項目是有什麼原因嗎?

　　(笑)我不知道。但事實上，有一個叫做Sensimed的公司，它很早就開始研究智能隱形眼鏡了。我們的研究和Google隱形眼鏡的研究完全不同。如果你看過Google隱形眼鏡的照片，你就知道，它使用的是傳統的電子元件，即矽晶片，這種晶片是不透明的，而且不能夠彎曲，即便你把晶片做的非常小。而我們用的是一種新技術，叫做thin-filmtechnology(薄膜技術)，更薄且透明。當然了，由於Google隱形眼鏡使用的是傳統晶片，而傳統晶片的技術已經很成熟了，因此他們的隱形眼鏡的功能可以比我們的更加複雜。

　　王曦：那也就是說，帶著Google隱形眼鏡看不到東西啊?!

　　(笑)這取決於人們將如何使用它，如果要像普通隱形眼鏡一樣戴一整天，那恐怕不行。但如果只是每天戴上2分鐘用於測血糖，那應該是可行的。

　　王曦：所以，我可以認為你們的技術未來的前景更好嗎?

　　我認為是這樣的。我們正在研究如何更加複雜地將這種材料的晶片組合起來，以實現更多的功能，當然也在解決充電問題。

　　王曦：那會考慮成為一個創業者嗎?

　　(笑)好問題。嗯，目前的技術還不夠成熟，我還要做很多事情，但未來可以考慮。另外，我非常享受做一名科學家的感覺。

　　(畫外音：訪談科學家的感覺的確與企業家不一樣，Gionanni措辭非常嚴謹，而且非常客觀冷靜地對待自己的研究成果，還有科學家的羞澀氣質，請自行腦補生活大爆炸裡的Leonard+Raj。)

　　王曦：你對未來的可穿戴式設備怎麼看?

　　在可穿戴式設備領域，智能紡織品(smarttextiles)已經不是一個新概念了，而且市場上也已經有了智能紡織品的產品，但是這個領域的發展前景比較有限，因為你要將傳統晶片放在衣服裡，而且需要一個一個元件仔細放好，所以非常費時費力，目前市場上一件智能T恤至少要2000美元。

　　我更看好植入式設備(implanteddevices)，但它對技術的要求會更加苛刻，比如它需要無線充電技術，無線發射器，更重要的是，植入式設備將會放在一個完全不同的環境裡，比如人的眼睛，皮膚裡。我覺得未來在植入式設備領域會有更多的可能性。

　　未來的智能設備是人眼看不到的，你甚至都感覺不到它，就像隱形眼鏡。不過，短期來看，這種設備的功能一定是非常簡單的，比如只有單一功能。

　　王曦：你們的晶片也會符合摩爾定律嗎?每18個月會翻番?

　　很難，因為我們的材料具有可塑性、可彎曲的，與傳統矽晶不一樣。不過新材料的發現會加快進程。比如說石墨烯(Graphene，2010物理諾貝爾獎主題)就是一個很有希望的材料，它具備透明、可彎曲性，部分解決了材料隨溫度升高而改變性質的問題。材料的問題解決後，就要看技術層面如何把它越做越小了。


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