3D打印的可穿戴柔性監(jiān)測裝置

供稿人:雷奇 賀健康 供

可穿戴的壓力傳感裝置可以實時精確地監(jiān)測人體的生理信號，為身體健康情況和疾病治療提供診斷依據(jù)。近日，韓國研究人員[1]報導(dǎo)了一種3D打印的柔性可穿戴液態(tài)金屬傳感器，應(yīng)用于實時監(jiān)測人體健康情況。他們利用液態(tài)鎵錫合金打印了傳感陣列，經(jīng)封裝后組成傳感裝置。該裝置具有很高的分辨率和信噪比，可靈敏的捕捉到0.158 kPa-1的壓力變換，并且具有良好的機械性能和穩(wěn)定性，經(jīng)受上萬次拉伸、彎折、扭轉(zhuǎn)后，仍具有穩(wěn)定的實時傳輸功能，如圖1所示。

圖1. 3D打印的傳感裝置

該監(jiān)測裝置具有廣泛的應(yīng)用，如圖2所示，它可以用來實時監(jiān)測腕部脈搏頻率和血液壓力，利用該裝置可準(zhǔn)確動態(tài)監(jiān)測人在運動過程中心跳頻率的變化，與傳統(tǒng)的血壓計相比，該裝置不會造成身體不適，具有方便快捷的優(yōu)點，并且可以用于動態(tài)長期監(jiān)測；該裝置的另一個應(yīng)用是監(jiān)測身體狀態(tài)，將其與無線發(fā)射器相連，可實現(xiàn)計算機遠(yuǎn)程監(jiān)測功能，他們將該裝置布置在踝關(guān)節(jié)處，被實驗人員變換身體姿勢（平躺、側(cè)臥和抬腿等），遠(yuǎn)程觀察人員都可以通過計算機看到傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)變化，該應(yīng)用可以幫助醫(yī)生遠(yuǎn)程實時監(jiān)測患者的身體狀態(tài)，對于患者的長期跟蹤治療具有重要意義。

圖2 實時監(jiān)測功能

參考文獻(xiàn)：
Kyuyoung Kim, Jungrak Choi, Yongrok Jeong, et al. Highly Sensitive and Wearable Liquid Metal‐Based Pressure Sensor for Health Monitoring Applications: Integration of a 3D‐Printed Microbump Array with the Microchannel [J]. Advanced healthcare materials, 2019, 10(9), 1900978.

供稿人:雷奇 賀健康 供稿單位：機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室