紋身形態(tài)的健康監(jiān)測(cè)設(shè)備，已經(jīng)不再是一個(gè)科幻的概念，而是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)的事情。這樣的形態(tài)下，適應(yīng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，也變得輕而易舉。

除了輕薄的性能，其無(wú)創(chuàng)緊貼的效果也備受關(guān)注。近年來(lái)，科學(xué)家們不斷通過(guò)使用不同的材料、設(shè)計(jì)方法等，來(lái)探索設(shè)計(jì)性能更優(yōu)越的電子紋身。目前，一些“電子紋身”已經(jīng)可以達(dá)到可隨意拉伸、彎曲的程度，檢測(cè)心電、肌電等人體健康數(shù)據(jù)更是輕輕松松不在話下。

近日，來(lái)自南方科技大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，成功開(kāi)發(fā)出一種集成多層電路的新型電子紋身(multilayered electronic transfer tattoo，METT)，并吸引了可穿戴設(shè)備與醫(yī)療健康領(lǐng)域的眾多關(guān)注。

更讓人驚嘆的是，這種“電子紋身”兼具高延展性(8倍)、保形性和粘性，可以嵌入手指皺褶和指紋等，精細(xì)牢固、反復(fù)變形后也不會(huì)脫落。據(jù)悉，該電子紋身還可以產(chǎn)生折痕放大效應(yīng)，將集成應(yīng)變傳感器的輸出信號(hào)放大3倍!傳感器在經(jīng)過(guò)1000次拉伸后，也表現(xiàn)出了出色的可重復(fù)性!

紋身可以轉(zhuǎn)移到不同的表面，形成一個(gè)牢固的附著，無(wú)需溶劑或熱。

電子紋身在皮膚健康和運(yùn)動(dòng)感應(yīng)方面有很大的潛力。這一最新成果帶來(lái)的“電子紋身”，同時(shí)具有保形性、粘性和多層性。

而且這種“電子紋身”制作簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展。一層一層的構(gòu)造和兩種材料(金屬聚合物導(dǎo)體和彈性體嵌段共聚物)被用來(lái)在紋身內(nèi)制造具有理想數(shù)量的層數(shù)的電路模塊。

METT包含三個(gè)部分，包括粘合劑層、釋放層和兩者之間的電路模塊。施加壓力時(shí)，粘合劑層使METT與皮膚形成緊密的適形附著。電路層保持了一層薄的聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)薄膜，其中嵌入了可拉伸的導(dǎo)體。在由金屬聚合物導(dǎo)體制成的METT內(nèi)的電路模塊包含三層電路層，其中有應(yīng)變傳感器，第三層電路層上有一個(gè)加熱器。MPC為器件提供了優(yōu)良的導(dǎo)電性和延展性，而SBS薄膜則支持導(dǎo)體并在不同的層中對(duì)其進(jìn)行電隔離。

(圖源：Science Advances)

它是一種集成了1個(gè)加熱器和15個(gè)應(yīng)變傳感器的三層紋身，可以測(cè)量15個(gè)手勢(shì)的自由度。

他們還開(kāi)發(fā)了一種兩層的METT，可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制6個(gè)自由度的機(jī)械手。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)藍(lán)牙將彎曲手指產(chǎn)生的信號(hào)放大并傳輸?shù)綑C(jī)械手上，從而控制醫(yī)學(xué)研究等具體應(yīng)用中的系統(tǒng)。

這種“電子紋身”被開(kāi)發(fā)出來(lái)，用于溫度調(diào)節(jié)、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)和機(jī)器人遠(yuǎn)程控制，并有望在醫(yī)療系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)和可穿戴機(jī)器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。

近期，相關(guān)研究論文以“Multilayered electronic transfer tattoo that can enable the crease amplification effect” 為題，在線發(fā)表在科學(xué)期刊《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)上。