奈米電子紋身技術為身體健康把關

作者 : KAIST

韓國科學技術院(KAIST)的研究人員開發了一種由液態金屬和碳奈米管組成的電子紋身墨水,可作為生物電極使用,提供潛在的健康問題警示...

韓國科學技術院(Korea Advanced Institute of Science and Technology;KAIST)的研究人員開發了一種由液態金屬和碳奈米管組成的電子紋身墨水(electronic tattoo ink),可作為生物電極使用,提供潛在的健康問題警示。

將這種電子紋身墨水連接至心電圖(ECG)裝置或其他生物感測器,就能夠將患者的心率和其他生命徵象(如血糖)讀數發送到監測器。

這項研究發表於近期的《先進材料》(Advanced Materials)期刊中。研究人員最終的目標在於能夠免除使用生物感測器。

由於傳統在實驗室中組成的電子皮膚(e-skin)無法快速簡便地為醫療保健進行客製,研究人員介紹了新開發的電子紋身,可根據應用在無需基材的情況下,以簡單的塗層在多尺度上進行各種設計,直接施加在皮膚上。

研究人員介紹,透過附著在鎵基液態金屬顆粒(CMP)上的碳奈米管實現電子紋身,可實現其固有的導電性和機械耐久性。將 CMP懸浮液調整為具有低zeta電位、潤濕性和高蒸氣壓,可在 10 秒內直接在皮膚上塑形並緊密地組裝顆粒。CMP不僅低成本、易於製備並具有皮膚相容性和多功能性,使其非常適合作為電子紋身。

這種以鎵粒子製成的墨水是非侵入式的。鎵是一種柔軟的銀色金屬,也用於半導體或溫度計中。墨水中使用的白金碳奈米管有助於導電,同時提供耐久性。

KAIST材料科學與工程教授Steve Park展示連接至ECG監測系統的手臂上呈現的電子紋身(e-tattoo)圖案。

在KAIST進行的潤濕性測試中可以看到手臂上的噴水和電子紋身(e-tattoo)

這種監測器理論上可以位於任何地方,包括患者家中。「當它被塗抹在皮膚上時,即使摩擦紋身貼紙也不會脫落,這僅僅使用液態金屬而不可能實現的。」

KAIST材料科學與工程教授Steve Park說:「未來,我們希望做的是連接至整合這種墨水的無線晶片,這樣就可以讓我們進行通訊,或者在我們的身體之間來回發送訊號到外部裝置。」Steve同時也是該研究計劃的負責人。

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