研制出可跟踪多种生命体征的可穿戴生物电子设备

在美国，癌症、糖尿病和心脏病是导致残疾和死亡的主要原因，想象一下，一种长期的家庭监测解决方案可以及早发现这些慢性疾病，并及时采取干预措施。

郑岩和密苏里大学的一组研究人员可能有一个解决方案。他们发明了一种超软的“类皮肤”材料，既透气又可拉伸，用于开发一种皮肤上可穿戴的生物电子设备，能够同时跟踪多种生命体征，如血压、心脏电活动和皮肤水合作用。

“我们的总体目标是通过这种具有许多新特性的基本多孔材料的创新，帮助提高可穿戴生物电子产品的长期生物相容性和长期准确性，”化学与生物医学工程系和机械与航空航天工程系的助理教授Yan说。

这种材料由液态金属弹性体复合材料制成，其主要特点是具有皮肤般的柔软性能。

他说:“它是超柔软和超可拉伸的，所以当该设备佩戴在人体上时，用户将感觉不到它的机械性能。”“你感觉不到它，你很可能会忘记它。这是因为当某种东西在皮肤上拉伸时，人们可以感受到大约20千帕或更大的压力，而这种材料产生的压力比这要小。”

它的综合抗菌和抗病毒特性也可以帮助防止有害病原体在长时间使用期间在设备下面的皮肤表面形成。

使用新型液态金属弹性体复合材料连接的灯照亮了研究小组的标志。

“我们称之为机电解耦，所以当材料被拉伸时，人体运动过程中的电性能只有很小的变化，并且该设备仍然可以记录来自人体的高质量生物信号，”Yan说。

虽然其他研究人员已经在液态金属弹性体复合材料上进行了类似的设计，但Yan说，MU团队采用了一种新颖的方法，因为他们开发的透气“多孔”材料可以防止液态金属在人体运动时被拉伸时泄漏。

这项工作建立在团队现有的概念验证的基础上，正如他们之前的工作所证明的那样，包括目前正在开发的心脏监测器。未来，Yan希望该设备收集的生物数据可以无线传输到智能手机或类似的电子设备上，以便将来与医疗专业人员共享。

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