新加坡國立大(dà)學研發超薄感應器
訪問次數:
發布時(shí)間:2015-12-03
新加坡國立大(dà)學科研人員研發一種可拉長、扭折,被車碾過也(yě)不損功能(néng)的超薄觸感感應器,有望用(yòng)在多種醫(yī)療用(yòng)途上(shàng),包括運用(yòng)于物理(lǐ)治療儀器、電子皮膚或義肢,以及通過皮膚貼劑把藥物輸送至人體内。
國大(dà)生物醫(yī)學工(gōng)程系林(lín)水(shuǐ)德教授(50歲)與兩名博士研究生楊裕全(32歲)和(hé)肯利(Kenry,30歲)用(yòng)了(le)近九個月,發明(míng)這(zhè)款觸感感應器,已在今年提出專利權的申請(qǐng)。
市面上(shàng)所使用(yòng)的觸感感應器,因爲采用(yòng)堅韌的固體材料制成,缺乏靈活度和(hé)伸縮性。國大(dà)科研人員選擇采用(yòng)液體爲感應壓力的元素,加上(shàng)采用(yòng)極具靈活性的矽橡膠(silicone rubber)制作(zuò)原材料,因此感應器能(néng)拉長和(hé)扭折,具備更大(dà)的伸縮性,适用(yòng)于人體不同部位的醫(yī)療儀器。
這(zhè)也(yě)是全球首個以液體爲感應元素的感應器。科研人員可采用(yòng)的液體懸浮液包括氧化石墨烯(graphene oxide)等不含毒性,也(yě)無腐蝕性的液體。
林(lín)水(shuǐ)德指出,感應器的用(yòng)途非常多元,隻待合适的合作(zuò)夥伴采用(yòng)。
他(tā)舉例,感應器若裝在複健儀器上(shàng),能(néng)協助護理(lǐ)人員了(le)解病患所進行的物理(lǐ)治療成效。
“這(zhè)是因爲一個人的手掌在緊握、放(fàng)松和(hé)合起來(lái)時(shí)都會(huì)産生不同的壓力,感應器接收的壓力信息就能(néng)用(yòng)來(lái)測量手掌的力道(dào),了(le)解物理(lǐ)治療的成效。”
另一個潛在用(yòng)途是裝入電子皮膚組織,這(zhè)類組織能(néng)用(yòng)來(lái)測試化妝品等物品或藥品的保濕功能(néng)等。
林(lín)水(shuǐ)德說:“藥物輸送也(yě)是可能(néng)的用(yòng)途,例如設計(jì)可貼在人們皮膚上(shàng)的藥貼時(shí),可加入觸感感應器和(hé)小(xiǎo)針孔。到(dào)了(le)服藥時(shí)間,使用(yòng)者隻需按一按藥貼,感應器感受到(dào)壓力後,就會(huì)把藥物釋放(fàng)到(dào)皮下(xià)組織或直接到(dào)血管内。”
林(lín)水(shuǐ)德提到(dào)的第四項用(yòng)途是把感應器裝在義肢或機器裝置上(shàng)。
“對(duì)于需要裝義肢的人,就算(suàn)是隻有0.7公克的重物壓在這(zhè)個感應器上(shàng),感應器也(yě)能(néng)感覺到(dào)這(zhè)股壓力,進而發出電脈沖,刺激腦(nǎo)部‘感受’這(zhè)個物體。0.7公克有多輕?一個乒乓球的重量是2.7公克,可見感應器的感應能(néng)力很(hěn)敏銳。”
科研人員計(jì)劃在一兩年内完成臨床試驗,确定感應器能(néng)運用(yòng)在一些(xiē)醫(yī)療儀器上(shàng),同時(shí)尋找商業夥伴,采用(yòng)這(zhè)類感應器。
此外(wài),由于感應器目前必須連上(shàng)外(wài)部電源才能(néng)感應壓力,科研人員爲此和(hé)國大(dà)另一組工(gōng)程系科研人員合作(zuò),希望找出方法把微型電池和(hé)感應器植入同一個儀器,或者開(kāi)發一套利用(yòng)人體自(zì)然散發的熱能(néng)産生電力的系統。