有一天，人們只需拿起鉛筆，在皮膚上畫出生物電子設備，就可以監(jiān)測自己的健康狀況。在一項新的研究中，密蘇里大學的工程師們展示了一種簡單的鉛筆和紙的組合，可以用來制造監(jiān)控個人健康的設備。
他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《美國國家科學院院刊》。
工程學院助理教授閻正說，許多現(xiàn)有的商業(yè)皮膚生物醫(yī)學裝置通常由兩個主要組件組成——生物醫(yī)學跟蹤組件和周圍的柔性材料(如塑料)，為組件提供支撐結構，以保持與人體皮膚的連接。
他說：“開發(fā)皮膚生物醫(yī)學電子器件的常規(guī)方法通常很復雜，生產(chǎn)成本通常很高。”“相反，我們的方法成本低，而且非常簡單。我們可以使用廣泛使用的鉛筆和紙來制造類似的設備?！?
自發(fā)明以來，鉛筆(由鉛制成，包括各種含量的石墨、粘土和蠟)經(jīng)常用于書寫和繪畫。在這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，含有90%以上石墨的鉛筆可以傳導大量能量，這是由繪畫或書寫引起的紙和鉛筆之間的摩擦引起的。特別是，研究人員發(fā)現(xiàn)，含有93%石墨的鉛筆是制造各種繪制在商業(yè)辦公復印紙上的皮膚生物電子設備的最佳選擇。嚴說，一種生物相容的噴膠也可以涂在紙上，幫助它更好地粘附在人體皮膚上。
研究人員表示，他們的發(fā)現(xiàn)可能在基于家庭的個性化醫(yī)療、教育和遠程科學研究中具有廣闊的應用前景，例如在新冠期間。嚴表示，集團下一步將進一步開發(fā)和測試生物醫(yī)學組件的使用，包括電生理、溫度和生化傳感器。
他說：“例如，如果一個人有睡眠問題，我們可以畫一個生物醫(yī)學設備來幫助監(jiān)測這個人的睡眠水平?！薄盎蛘咴谡n堂上，教師可以通過將鉛筆和紙制成的可穿戴設備的創(chuàng)作納入課程計劃來吸引學生。此外，這種低成本、易于定制的方法可以讓科學家在國內(nèi)進行研究，比如?！?
嚴說，這種方法的另一個優(yōu)點是，與許多含有不可分解成分的商用設備相比，紙張可以在一周左右分解。
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