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3D可伸縮軟性穿戴電子裝置 隨時偵測生理數據

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科技產業資訊室 - 黃松勳 發表於 2018年8月31日


圖、 3D可伸縮軟性穿戴電子裝置 隨時偵測生理數據
 

在Nature Electronics期刊上報導,加州大學聖地亞哥分校的研究人員製作了四層互連並可拉伸柔性的電路板,每層都建立在矽彈性體基材上,電路包含了硬性的電子元件(感測器、天線、藍牙晶片、放大器、加速度計、電阻、電容、電感等)與軟性的彈簧形銅薄片線路,允許電路在伸展、彎曲和扭曲的情況下,而不會影響其電子功能。
 
傳統的電路板的堆疊層間聯結,是利用光刻和蝕刻的方式來達到電氣垂直連接,但在可拉伸的彈性體中並不適用,所以為了讓層與層之間垂直聯結,研究人員利用雷射光束來創建連接點,使各層的電路連接起來,因此克服了各層間線路連接的障礙。
 
該團隊建構了一個概念驗證的3D可伸縮電子裝置,稱之為”智慧繃帶”,可黏貼在身體的不同部位上,透過無線方式,來監控不同的電訊號。當佩戴在胸部或腹部時,就像心電圖(ECG)一樣,記錄心臟訊號;在額頭上,它可記錄大腦訊號,如同迷你型腦電圖(EEG)感測器;當放置在頭部側面時,可記錄眼球運動;當佩戴在前臂上時,可記錄肌肉的活動,還可以用於遠程控制機器人手臂。除此之外,智慧繃帶還可監測呼吸,皮膚溫度以及身體的運動。
 
在長時間的測試上,智慧繃帶可以使用超過六個月,其性能、拉伸性或靈活性也沒有因此而降低。除了可以與10公尺外的智慧型手機或筆記型電腦進行無線通訊外,該裝置的總耗能約35.6毫瓦,相當於7隻雷射筆的功耗。目前,該團隊正與工業界合作,進行產品優化和改進技術,期望將來進入臨床測試。(623字;圖1)
 

 
參考資料:
'Building up' stretchable electronics to be as multipurpose as your smartphone. Science Daily,2018/8/13
Three-dimensional integrated stretchable electronics. Nature Electronics,2018/8/13
出處:Science Daily
時間:2018/08/13
 

 
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