陳根:可穿戴醫療新方向,你和你的電子皮膚

文/陳根

可穿戴設備從出現到現在已經有一段時間,因此並不是新興的事物。但這種科技近幾年來一直沒有獲得突破性、規模性的爆發,只是在邊緣做一些商業化的應用,比如大家所熟知的智能手錶、智能手環。

但是,即使是智能手錶、智能手環之類的可穿戴產品,其功能與應用場景都還非常侷限,距離真正的可穿戴應用還有很大的拓展空間。

陳根:可穿戴醫療新方向,你和你的電子皮膚

當然,一個新產業的出現到發展需要經歷一定的時間週期,也需要一些環境因素來促使產業獲得爆發式發展。可以說,這次的疫情以及5G技術的普及,將會促發整個智能產業進入爆發式發展階段。

電子皮膚動力來自於佩戴者的汗水

不論是從場景應用還是產品形態上來說,可穿戴設備都還有極大的拓展空間。目前,用戶對可穿戴設備的認知還只停留在人體運動數據以及初級生命體態特徵的監測層面階段。因為產業鏈技術等方面的原因,這些設備目前都還需要依賴於充電電池來提供運行能量。

但是最近,《科學·機器人學》雜誌上發表了一項新技術,來自加州理工學院的研究人員已經開發出了一種可以裝上傳感器的電子皮膚,它的動力來自於佩戴者的汗水。

陳根:可穿戴醫療新方向,你和你的電子皮膚

這項技術的出現,對於智能穿戴產業而言具有非常重大的影響。

首先,在形態層面,使可穿戴設備朝著更為便捷、輕便、無感的方向發展;其次,在應用場景方面,更直接地成為了人與物之間的無障礙鏈接鑰匙;最後,在運行方面,藉助於人體的汗液來獲得電量,無疑讓可穿戴設備的前景更為廣闊。

這種電能的探索方式,其實是生物燃料的一個方向。主要是利用我們汗液中所含有的濃縮乳酸—這種正常新陳代謝過程中所產生的副產品會被電子皮膚的燃料電池吸收並轉換為電能。這些燃料電池由碳納米管制成,裡面有鉑/鈷催化劑和一種酶,這些酶可以分解乳酸鹽,並被複合網狀物所容納。人體的排出物與周圍空氣中的氧氣混合,生成水和丙酮酸。

陳根:可穿戴醫療新方向,你和你的電子皮膚


從目前的實驗數據來看,這些生物燃料電池可以產生足夠的、持續穩定的電力,可以為監測心率、體溫和血糖水平等傳感器以及藍牙收音機提供足夠的動力。這種生物電池、傳感器和無線通信系統都包含在一個柔軟的彈性橡膠貼片內,可以直接貼在佩戴者的皮膚上,因此我們可以將其理解為一種電子皮膚式的可穿戴設備。

陳根:可穿戴醫療新方向,你和你的電子皮膚


正如上文所述,電子皮膚形態的可穿戴設備的出現將為智能穿戴產業開闢一片新天地。可以預見,隨著產業鏈技術的不斷完善,電子元器件的不斷微型化以及5G技術、雲計算的深度融合,在數據的處理中心由端向雲轉移之後,智能穿戴設備的形態將會不斷微型化。

電子皮膚的出現預示著在不久的將來,可穿戴設備,尤其是可穿戴醫療設備將會朝著更加無感的方向發展,也將融入我們的身體,成為我們人體生命體態特徵數據化與實時監測管理的一個,也是唯一的入口。

未來正在朝著腦洞大開的方向發展,智能穿戴將改變生活、改變世界。


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