铅笔画变身皮肤电子传感器
铅笔画变身皮肤电子传感器
纸上弯弯曲曲的铅笔线可以制成便宜的电极，用来检测心率或皮肤温度。图片来历：Yadong Xu
画在纸上的铅笔素描可以被用作传感器，检测各类生理信号，包罗心率、皮肤温度和汗液中的化合物。
美国密苏里大学的Zheng Yan及其同事已经开拓出由纸上的铅笔印迹制成的电极——当这些电极被画到皮肤上时，它可以吸收人体的电信号。相关研究成就克日颁发于美国《国度科学院院刊》。
研究人员认为，这大概是一种更自制的替代其他皮肤电极（如铜或硅）的质料。
该团队通过在普通办公复印纸上绘制网格状几许草图来制造电极。然后，他们在纸上喷上黏合剂，使其可以或许粘在人的皮肤上。随后他们用一根导电电缆将纸笔电极毗连到外部数据记录硬件上。
铅笔在纸上形成的石墨线是导电的，可以通报人体皮肤外貌的电信号。譬喻，心电图（ECG）利用牢靠在皮肤上的电极记录心脏的电勾当。
研究人员操作他们的电极乐成记录了ECG信号、心率和呼吸频率。他们说，其功效在质量上与传统要领相当。
这些设备还可以检测皮肤温度。“当铅笔电极的温度升高时，电阻就会低落。”Yan说。
Yan说，这些电极是用蛇形图案绘制的，这样纵然在拉伸或弯曲的环境下，它们也能保持其导电机能。“这种环境下的电阻是由这些导电轨迹的长度和横截面积抉择的。”他说。
当用某些化学物质处理惩罚后，这些电极还可以用来检测汗液中的pH值程度和化合物，如尿酸和葡萄糖。
另一种差异的设计还可以或许从湿润的氛围中获取电能，在高出两小时的时间里维持高达480毫伏的电压。
Yan说，下一步，该团队打算开拓具有无线成果的纸笔电极。
相关论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2008422117
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