科学家为体育和医学开发电子“智能皮肤”

2月20日消息，据金融时报报道，在奥斯汀举行的美国科学促进会（AAAS）会议上，研究人员表示，电子“智能皮肤”设备正在开发当中，旨在用于监测运动员出汗时的生物化学过程、中风患者的健康状况和患病儿童的心跳。

芝加哥西北大学材料科学与工程教授约翰·罗杰斯（John Rogers）描述了一套超薄的新型传感器，它们可伸缩，具有弹性，可直接贴在皮肤上并随其移动。

“可伸缩的电子设备使得我们能够看到人体内部在发生什么样的状况，这是传统可穿戴设备无法实现的东西。”罗杰斯教授说道。

有款设备可测量从皮肤冒出的汗水，进而判断身体对运动的反应。西雅图水手棒球队将会在春季训练期间使用该款设备。美国空军也在现役飞行员身上测试它。

汗液渗入该设备的微观通道，并进入不同的隔室。在隔室里，化学反应会带来可见的颜色变化，因为汗液中的电解质和蛋白质浓度会随着运动的进行而发生变化。

罗杰斯教授指出，“很多人都想知道他们是否失去了大量的氯化物，还是只是失去了一点，或者几乎没有失去。他们只需用肉眼观察设备，就能够判断他们的电解质水平高低。”

来自西北大学实验室的另一款可伸缩设备，被在家中复健的中风患者戴在喉咙上，以便测量吞咽能力和讲话模式。罗杰斯教授说，这些设备可以检测声带的振动。

“只有直接戴在喉咙这一非常敏感的皮肤区域的时候，它们才会起作用。我们为这种传感器开发了新型材料，使得它能够随着身体的移动而弯曲和伸展，最大限度地减少患者的不适。”

来自喉部传感器的数据通过无线方式传输到电子仪表板上，该仪表板会在出现特定的数据时向患者发出提醒。

在美国科学促进会会议上，东京大学工程教授染谷隆夫（Takao Someya）领导的一个团队也发表了研究报告。他们打造的电子皮肤可以显示人的心跳的移动波形。“我们的皮肤显示器会随着运动的进行显示简单的图形，”染谷隆夫教授说道，“因为它是由薄而柔软的材料制成的，所以它可以自由变形。”它的伸展长度可达原始长度的45％。

该设备的一个应用可能是监测生病的婴儿。“想象一下母亲轻轻抚摸着她的宝宝的额头，”染谷隆夫教授说，“监测器已经能够准确地测量婴儿的体温，母亲可以直接在智能手机上读取结果。”

相反，他设想通过点击婴儿皮肤上的可穿戴电子设备来读取数据，然后设备显示体温和其他的重要信息。“你觉得婴儿会更喜欢哪种测量方式呢？”染谷隆夫教授问道，“母亲的抚摸对于婴儿来说意味着更多。它传达了母亲的关爱。”