摘要: 大阪大学的科学家与Joanneum Research(奥地利魏兹)合作开发了无线健康监测补丁,这些补丁使用嵌入式压电纳米发电机为自己提供已采集的生物机械能。这项工作可能会导致新的自主健康传感器以及无电池可穿戴电子设备。
大阪大学的科学家与Joanneum Research(奥地利魏兹)合作开发了无线健康监测补丁,这些补丁使用嵌入式压电纳米发电机为自己提供已采集的生物机械能。这项工作可能会导致新的自主健康传感器以及无电池可穿戴电子设备。
随着可穿戴技术和智能传感器的日益普及,为所有这些设备供电的问题变得越来越重要。尽管每个组件的能量需求可能不大,但对电线甚至电池的需求变得繁重且不便。这就是为什么需要新的能量收集方法的原因。而且,集成式健康监护仪能够利用环境运动为传感器供电和激活传感器,这将有助于加速其在医生办公室的采用。
现在,一支来自日本和奥地利的国际研究人员团队发明了一种新型的具有铁电聚合物的超柔韧贴片,该贴片不仅可以感应患者的脉搏和血压,还可以通过正常的运动为自己供电。关键是从只有一微米厚的基板开始。在强电场下,将共聚物中的铁电晶体畴对齐,从而使样品具有较大的电偶极矩。基于压电效应,该效应非常有效地将自然运动转换为较小的电压,因此该器件可快速响应应变或压力变化。这些电压可以转换为医疗传感器的信号或直接收获能量。第一作者安德烈亚斯·佩特里茨(Andreas Petritz)说:“我们的电子医疗补丁可用于筛查与生活方式有关的疾病,例如心脏病,压力征兆和睡眠呼吸暂停。”
作者估计,当多层贴片戴在膝盖或肘部等关节上时,每天可从生物力学运动中收获200毫焦耳。这足以每天监测几次心血管参数。而且这些补丁是如此之薄,以至于几乎无法察觉,因此,对于许多患者来说是必不可少的罪魁祸首(每日健康监测),令人不快。
作者Tsuyoshi Sekitani说:“我们希望我们的发现将有助于开发其他片状传感器系统,该系统在粘贴到皮肤表面后可以进行精确的生物监测。” 附加模块允许其他功能,例如与智能手机或计算机的无线通信。
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