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韓國成功研發高黏著力電子材料能夠監控人體和環境

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科技產業資訊室 (iKnow) - Hana 發表於 2016年6月28日

圖一:能夠緊黏在濾茶網、棉花棒、石頭上的電子材料(由左至右)
資料來源:Edaily
 
行動裝置幾乎稱得上是全球普及化,再加上「百歲時代」來臨,使得全球開始興起遠距醫療和疾病預防等健康醫療趨勢。原因是在高齡社會中,有一半國民都處於又老又病、不僅缺乏生產力反而還需要高額醫療費用,這也是韓國政府近年來之所以不斷致力於建立一套疾病預防、並以遠距治療跟監控的醫療系統,就是希望在百歲時代來臨時,國家經濟不會被龐大的醫療、照護費用給拖垮。
 
此時必須要有一套穿戴在人身上的電子裝置,才得以時時監控人體的心跳、血壓、呼吸等變化。目前最普遍的穿戴式裝置非智慧手錶和智慧手環莫屬,然而手腕畢竟距離心臟較遠、再加上不夠服貼等因素一直都存在監測數值失真的問題,因此能夠服貼人體並可置於人體各處的智慧衣物就成為穿戴式裝置的研發重點。
 
現階段的智慧衣物是先利用半導體製程把高性能、高集成材料完成後再以印刷電子技術將其黏在紡織品上。問題是紡織品表面相當粗糙和繁複,在纖維空隙中要達到足夠的黏著力並不容易。黏著力不足時,電子材料可能就會在摩擦、活動時掉落,但使用過多黏著劑又有衣物不夠柔軟的問題。因此如何兼顧衣物柔軟並提高電子材料的黏著度就成了智慧衣物研發的一大挑戰。
 
韓國光州科學技術院提出的解決方案藉由增加紡織物與電子材料之間的黏著面積來提高兩者的黏著緊密度。研究團隊把厚度只有微米的高分子可撓式材料周圍形成人工纖維構造以將紡織物粗糙的表面緊緊包覆住,如此一來就可以增加電子材料與織品間的黏著面積。同時只要在人工纖維周圍使用極少量的黏著劑,就能讓電子材料和織品間的緊密度較過去改善許多。目前已將電子纖維縫在研究員的衣物上進行測試,並經洗滌測試,即使丟入洗衣精中浸泡、清洗20分鐘後再置入烘衣機烘乾,也絲毫無損其性能。
 
這種人工纖維構造的高分子可撓材料不僅可黏附在紡織物,也可以黏在任何具粗糙表面的物品如植物、石頭、棉花棒、OK繃,甚至是茶葉的過濾網(如圖一)。因此,此技術不僅可以應用在姿勢矯正、健康管理等醫療保健領域,也能廣泛地應用於自然環境、氣候的監測。在氣候變遷加劇的此刻,能夠精確地掌握環境變化的趨勢及早提出因應對策,才能確保企業甚至是國家競爭力。(760字;圖1)

資料來源:
  1. 국내 연구진, 옷·돌멩이에 착 달라붙는 전자소자 개발. Edaily, 2016/06/07. at http://www.edaily.co.kr/news/NewsRead.edy?SCD=JE41&newsid=02446886612679424&DCD=A00504&OutLnkChk=Y
  2. [과학을 읽다]면봉에 전자소자를 붙인다. 亞洲經濟, 2016/06/07. at http://view.asiae.co.kr/news/view.htm?idxno=201606070942222282
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