可穿戴传感器有望应用于医疗行业

据美国化学会官网近日报道，韩国的一支科研团队受章鱼吸盘启发，开发出一种基于石墨烯、有吸附力的生物传感器。附着于皮肤的可穿戴电子设备已成为健康传感器威廉希尔官方网站 领域的新兴研究趋势之一。可穿戴传感器采用“电离子透入疗法”使身体出汗，然后测量其中的酒精含量，发送至用户的手机。

此类可穿戴设备不仅可监测心率、体表温度、血氧水平、运动量及其他生理参数，还能监测与炎症甚至胰岛素有关的重要生理指标。可穿戴设备采集的数据与信息，不仅有助于病人及时了解健康和医疗状况，还能在某些疾病发作之前作出预警，或在疾病发作时让病人得到及时的医疗照顾。

但是，长期以来，寻找将可穿戴设备贴合到皮肤上的最佳方法一直是一项挑战。近日，韩国的一支科研团队报告称，他们受章鱼吸盘启发，开发出一种基于石墨烯、有吸附力的生物传感器。其研究成果发表在《美国化学会应用材料与接口（ACS Applied Materials & Interfaces）》期刊上。

一个真正有效的可穿戴传感器必须是柔软的，而且可以完全贴合到潮湿和干燥的皮肤上，让用户保持舒适的体验。因此，基底（感知成分所依附的材料）的选择非常关键。机织纱是一种普遍使用的基底，但它有时会与皮肤接触得不完全，特别是在皮肤上毛发浓密的时候。普通的纱线也容易受到潮湿环境的影响。

在水下时，粘合剂会失去其粘合力；在干燥环境中，粘合剂又太粘，以至于撕下的时候会让人感到疼痛。为了克服这些挑战，方昌玄（Changhyun Pang）、崔长松（Changsoon Choi）以及同事们开发出一种低成本的石墨烯基传感器。该传感器具有类似纱线的基底，该基底采用章鱼般的吸盘吸附到皮肤上。

研究人员们将氧化石墨烯涂覆到弹性聚氨酯与涤纶织物上，并浸泡在L-抗坏血酸中，以帮助导电，同时保持其强度和弹性。在那里，他们添加了一层石墨烯涂层和PDMS薄膜，以形成从织物到皮肤的导电路径。最终，他们将吸盘般的微型图案蚀刻到薄膜上。

该传感器可以在潮湿和干燥的环境下，大范围地检测压力与运动。研究人员称，该器件也能监测一系列人体活动，包括心电图信号、脉搏和语言模式，因此有望应用于医疗领域。