新紋身：用鉛筆在皮膚上繪製可用於監控個人健康的設備

2020-09-05 ATech

回顧人類發明的一些重要技術，那支不起眼的鉛筆很可能排在首位。幾個世紀以來，它一直在記錄著人類的思想與觀念。然而你是否想過有一天，人們可以通過簡單地拿起鉛筆並在皮膚上繪製生物電子設備來監控自己的健康狀況。在一項最新的研究中，密蘇裡大學的工程師展示了鉛筆和紙的簡單組合可用於創建可用於監視個人健康的設備。

鉛筆，常常被用於書寫和繪畫。在這項研究中，研究人員發現，含有90％以上石墨的鉛筆能夠傳導大量能量，這些能量是由繪畫或書寫引起的紙張和鉛筆之間的摩擦產生的。研究人員特別發現，含有93％石墨的鉛筆是製造在商用辦公複印紙上繪製的各種皮膚上生物電子設備的最佳選擇。

而且，他們使用紙張的事實似乎並沒有限制他們可以製造的可穿戴設備的類型。該團隊說，有可能製造出能夠監測人的體溫和血糖水平的設備，而且傳感器可以實時工作並提供可靠的數據。

鉛筆和紙質健康監護儀的好處是雙重的。首先是製造它們所需的材料便宜且易於獲得，與塑料以及與許多包含不易分解成分的商用設備相比，它們可以在大約一周內降解。研究人員說，他們的發現可能在基於家庭的個性化醫療保健，教育和遠程科學研究中具有廣闊的應用前景，例如在COVID-19大流行期間。

發明該技術的團隊表示，他們下一步將是進一步開發和測試生物醫學組件的使用，包括電生理，溫度和生化傳感器。

相關焦點

  • 新型紋身：在皮膚上畫電子器件可監控人體健康狀況
    終有一天，人類可以僅憑用一支鉛筆在皮膚上畫生物電子設備，就可監控自己的健康狀況。在一項最新的研究中，密蘇裡大學的工程師展示了僅使用紙張和鉛筆就可生成電子設備的研發成果，這些設備可以用來監控人體健康狀況。他們的研究已經在雜誌《美國科學院學報》上發表。工程學院助理教授閆政表示，目前許多商業皮膚生物醫療設備包含兩個主要器件——生物醫療追蹤器件和包裹用柔性材料，如塑料，為器件提供架構支撐，讓皮膚上的設備與人體保持連接。
  • 皮膚上畫個電路圖就能監測健康
    但與手環型，甚至貼片型可穿戴器件不同的是，這種電路是直接用原子筆「寫」在人的皮膚上的。而餘存江教授課題組新研發的「皮膚上繪製的電子產品」不僅可以在用於檢測肌肉信號、心率、溫度和皮膚水分等生理電信號的時候，不受運動偽影的影響，還可以用於促進任意形狀皮膚傷口的癒合。
  • 腦科學日報:痴呆症的又一個生物標記物;監測健康的新型電子紋身
    可攜式或可穿戴設備和物聯網的快速發展，需要一種自我供電、輕薄、靈活、高效和安全的觸覺地圖解決方案。重慶大學的胡陳果、Hengyu Guo和加拿大多倫多大學的Liming Xin等研究人員，展示了一種具有上述優點的摩擦電子3D觸摸板。它由多通道定位層和單通道壓力傳感層組成，這是基於摩擦電納米發電機的合理設計。特別地，定位層開發為XY互補細分圖案(XYCSP)，以減少通道數量和XY串擾。
  • 畫在皮膚上的生物電子設備
    近日，美國密蘇裡大學官網發布一則消息稱，該校研究人員通過探索在人體皮膚上繪製生物電子設備的可行性，推動皮上生物醫學設備製造技術的發展。皮上生物醫學設備通常由兩部分組成：生物醫學電子設備組件和柔性襯墊。前者多由傳統無機材料、新型有機材料或納米材料製成。後者多為柔性聚合物，以確保生物醫學設備附著於人體皮膚上。
  • 鉛筆與紙如何「變身」人體皮膚生物醫療裝置？
    ，任何人都能用易於取得的一般石墨鉛筆與商用辨公室影印紙，獨力在家製作貼附在人體皮膚上、低成本、低環境衝擊、高度實用的生物電子醫療裝置。以MU研究團隊技術以及鉛筆與紙自製的生物電子醫療裝置，可持續、實時監測各種人體的生物物理與生物化學生命徵象，準確性跟傳統裝置相當。未來在居家個人化健康照護，吸引學生參與課堂學習的作業計劃等教育用途，疫情期間的居家科學研究等方面都可望有廣泛用途。
  • 科學家用普通鉛筆和紙張創建可實時監控心率的可穿戴設備
    近日，來自密蘇裡大學的研究團隊展示了如何使用普通的鉛筆和紙張，來構建生物識別的可穿戴設備。這些皮膚上的電子設備可用於監測各種局部物理條件，包括生物物理（溫度、生物電位）傳感器、汗液生化（pH值、尿酸、葡萄糖）傳感器、熱刺激器和溼度能量採集器。
  • 工程師展示紙筆組合 可幫助監測健康狀況
    密蘇裡大學的研究人員展示了一種令人興奮的鉛筆和紙張的組合，可以用來繪製設備，監測人們在家中的個人健康。目前，很多研究都在研究如何使用可穿戴在身上的柔性電子和傳感器來捕捉健康相關信息。在研究中，研究人員發現，含有90%以上石墨的鉛筆在繪畫或書寫時，紙和鉛筆之間摩擦產生大量能量。
  • 科普 | 紋身的「後悔藥」——雷射祛除紋身
    紋身俗稱刺青，是在人單調的皮膚上刻畫出理想中的畫面，成為人生的永恆，留住記憶作為人生中最美的圖畫。有人說，紋身是美麗、神秘、性感和魅力的象徵，也是獨特個性和自我淋漓盡致的體現，也是個人信仰的表現。它是文化和信仰相互交合的產物，使得很多人喜愛上了這種疼痛的美麗，並將紋身雕刻在自己的身上。
  • 新型電子皮膚，終將終結可穿戴設備？
    「雖然一些現有技術使用電信號來模擬不同程度的疼痛，但這些新設備可以對真實的機械壓力、溫度和疼痛做出反應，並提供正確的電子響應。這意味著我們的人造皮膚知道用手指輕輕觸針和不小心用針刺傷自己之間的區別——這是一個以前從未用電子技術實現的重要區別。」
  • 看這款「電子紋身」如何重新定義可穿戴設備
    以智能手錶為代表的智能可穿戴設備算是以一種半紅不火的方式進入了我們的生活，儘管在目前來看，「做手機的」同時還要「會做手錶」已經成為了一種新常態，但即便是iWatch所掀起波瀾也不足當年iPhone的萬分之一。
  • 現在都能在皮膚上直接列印電路，那以後可穿戴電子設備市場何在？
    科學家找到在室溫下將可穿戴傳感器直接列印在皮膚上的方法。柔性電子技術為可穿戴傳感器的應用提供了一些有趣的可能性。可穿戴傳感器可以被做成類似於紋身、用於監測人體健康各個方面的膠片和袖套。據外媒報導，明尼蘇達大學（University of Minnesota）的一位研究者提出了一種能夠臨時擴展我們身體機能的新方法。利用3D印表機，Michael McAlpine在皮膚上列印了一個可以實現輕便型太陽能充電、化學傳感，以及其他功能用途的電路。
  • 皮膚玩電腦接電話付款 未來的金箔紋身
    以出品各種黑科技聞名的麻省理工媒體實驗室（MIT Media Lab）最近又丟出一個新作品──一款未來感十足的金箔紋身。而它想要挑戰的除了滿大街正在流行的金屬感紋身，還想挑戰一下可穿戴裝置。金箔紋身     簡單來說，開發者希望將可穿戴裝置的體積縮小縮小再縮小，甚至就柔軟地貼合在我們的皮膚上，不像一般的可穿戴裝置那樣需要額外佩戴且佔空間；同樣重要的是，他們希望這個新的發明能符合我們的審美，甚至能讓我們看起來更美。
  • 新型電子皮膚面世，終將終結可穿戴設備？
    電子皮膚作為一種柔性觸覺仿生傳感器已經廣泛地應用於人體生理參數檢測與機器人觸覺感知等領域，近年來是世界各國研究者廣泛關注的熱點。曾有業內人士指出，電子皮膚的出現有可能終結所有可穿戴設備。發出信號的速度與健康神經一樣快。
  • 紋身印表機 可自制DIY個性紋身,更可在各種物體表面列印!
    「 在皮膚上進行噴繪列印的紋身筆，更是一個可攜式印表機。。。 既然了紋身 就沒有後悔藥了 ！！！
  • 具有裡程碑意義的研究稱紋身會損害皮膚汗腺
    儘管紋身在全球範圍內無處不在，但這個問題卻出乎意料地很少受到研究關注。 一項新的、首創性的研究表明，皮膚上的紋身墨水可能會損害汗腺，降低人體快速冷卻的能力。「我們用於刺激汗腺的過程與正常的過程不同，正常的過程是在體溫上升後給自己降溫。」　　去年，澳大利亞的一個研究小組對Luetkemeier的實驗進行了跟進，測試紋身皮膚對真實運動條件的反應。那項研究基本上測量了22名受試者不同皮膚位置的個人出汗率。在20分鐘的運動後，研究人員看到，有墨水的皮膚和沒有墨水的皮膚之間產生的汗液量沒有區別。
  • 具有裡程碑意義的研究稱紋身會損害皮膚汗腺
    據外媒New Atlas報導，紋身會損害皮膚的排汗能力嗎？儘管紋身在全球範圍內無處不在，但這個問題卻出乎意料地很少受到研究關注。一項新的、首創性的研究表明，皮膚上的紋身墨水可能會損害汗腺，降低人體快速冷卻的能力。
  • 可監控用戶心率和步數的電子皮膚或可替代智慧型手機等可穿戴設備
    根據《dailymail》消息：美國專家通過將液態金屬線包裹在兩個柔性聚合物層之間，開發出了一種完全可回收的「電子皮膚」，其作用類似於可拉伸的電路板。未來，可穿戴設備可以採用能自我修復的「電子皮膚」，可以監控用戶的心率和步數。
  • 生物傳感器賦能智慧未來：隨時隨地監控健康
    傳統上僅用於醫療實踐中監測病人狀況的生物傳感器，最近也開始廣泛用於健康和健身應用。這些設備能夠檢測到與健康狀況有關的特定分子，為我們的身體狀況提供一些預警。生物傳感器市場正在迅速增長。總部位於瑞士的初創公司 Biofourmis 目前正在開發一種可穿戴監測平臺，可同時測量多達 22 個健康參數。
  • 生物傳感器賦能智慧未來:隨時隨地監控健康
    國際生物傳感器競賽 SensUs 將生物傳感器定義為一種用於診斷或監測的小型儀器，可以快速和簡單地測定體液（如血液）中的特定分子。通常生物傳感器結構緊湊，通過分子檢測裝置和傳感器獲得可測量的信號。生物傳感器可以通過對取自機體的樣本進行檢測（體外測試，例如使用血液樣本），也可以通過佩戴在身體上或植入體內發揮作用（用於實時體內感應）。
  • 動態電子紋身傳感器的現在與未來
    生物電子紋身實驗與生化變化傳感器2017年，研究人員用分子生物傳感器對從豬中取出的豬皮進行了紋身，該傳感器使用顏色指示皮膚液體中的鈉，葡萄糖或pH值。在2018年，一個生物學家團隊開發了一種由工程皮膚細胞製成的紋身，當它們感覺到某些癌症引起的鈣失衡時會變黑。他們在活著的老鼠身上展示了可察覺癌症的紋身。