Science子刊:科学家推出可植入皮肤的超柔光电管

近期的《Science Advances》就介绍了一种新的电子技术,基于超薄的电子光电管,代表着新一代的可穿戴设备的发展趋势。科学家开发出了一种超薄、柔性的三色光电子管(PLED)和有机感光检测器(OPDs),可以用来实现在人体皮肤展示光电信息,甚至可以检测人体的状态。

随着可穿戴设备的持续发展,越来越多的电子元件不断刷新着人们的眼球。甚至出现了一些超薄的电子光电管可以植入皮肤,不会引起人体的不适,可以用来监测人体状态和身体健康信息,也可以用来展示身体的信号。近期的《Science Advances》就介绍了一种新的电子技术,基于超薄的电子光电管,代表着新一代的可穿戴设备的发展趋势。科学家开发出了一种超薄、柔性的三色光电子管(PLED)和有机感光检测器(OPDs),可以用来实现在人体皮肤展示光电信息,甚至可以检测人体的状态。



现代电子设备面临的长期性的问题包括电子装置的磨损、机械性弯折等,这会导致电子设备的使用寿命和可用性大大降低。开发出新型的耐磨、柔性材料,可以有效提高电子设备的可拓展性和寿命。柔性的电子材料将会是可穿戴设备的新宠。如果有效优化制造工艺,可以最大限度地提高产量和降低成本,对于未来新型的穿戴设备是非常重要的。


奥地利科学家团队开发出了一种新型的光电子管和感光元件,具有超薄的特性,同时还有很好的机械柔性和可延展、拉伸的特点,这种材料被证明非常耐用。结合发出三色光的二极管中的红色和绿色光源,以及可检测不同光源强度的感光元件,研究人员开发出了一种超柔软的反射式血氧检测仪。这种检测仪照射手指的血管,并通过检查光敏元件收集到的数据,就可以测出血氧中的氧含量,并且可以通过手上的皮肤植入集合多种元件的超薄元件组,来显示一个由七个二极管组成的数字。集成多种微型电子管和光敏元件的薄膜可以做到超薄和超柔软。该电子元件组成的薄膜包括基质和表层,总厚度仅3微米,甚至比起人体表面的皮肤还薄一个数量级。而且可以有很好的组织相容性,不会引起过敏反应,因而可以被称为有机光电。虽然该薄层的光电元件非常柔软,但是因为存在超薄的钝化层,该材料不会在体内因为温度的变化导致材料的变形扭曲。


该材料不仅可以收集人体的信息,还可以将收集到的信息用直观的数据输出,做到了身体信息在体表的可视化。科学家们应用该材料已经做到了可以监测手术后患者血液中的氧含量,这也成为了该有机光电子管的第一个实际应用,未来基于该原理的可穿戴、可植入设备应该会越来越多。


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