新加坡國立大學(xué)研發(fā)超薄感應(yīng)器
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發(fā)布時(shí)間:2015-12-03
新加坡國立大學(xué)科研人員研發(fā)一種可拉長、扭折,被車碾過也不損功能的超薄觸感感應(yīng)器,有望用在多種醫(yī)療用途上,包括運(yùn)用于物理治療儀器、電子皮膚或義肢,以及通過皮膚貼劑把藥物輸送至人體內(nèi)。
國大生物醫(yī)學(xué)工程系林水德教授(50歲)與兩名博士研究生楊裕全(32歲)和肯利(Kenry,30歲)用了近九個(gè)月,發(fā)明這款觸感感應(yīng)器,已在今年提出專利權(quán)的申請(qǐng)。
市面上所使用的觸感感應(yīng)器,因?yàn)椴捎脠?jiān)韌的固體材料制成,缺乏靈活度和伸縮性。國大科研人員選擇采用液體為感應(yīng)壓力的元素,加上采用極具靈活性的硅橡膠(silicone rubber)制作原材料,因此感應(yīng)器能拉長和扭折,具備更大的伸縮性,適用于人體不同部位的醫(yī)療儀器。
這也是全球首個(gè)以液體為感應(yīng)元素的感應(yīng)器。科研人員可采用的液體懸浮液包括氧化石墨烯(graphene oxide)等不含毒性,也無腐蝕性的液體。
林水德指出,感應(yīng)器的用途非常多元,只待合適的合作伙伴采用。
他舉例,感應(yīng)器若裝在復(fù)健儀器上,能協(xié)助護(hù)理人員了解病患所進(jìn)行的物理治療成效。
“這是因?yàn)橐粋€(gè)人的手掌在緊握、放松和合起來時(shí)都會(huì)產(chǎn)生不同的壓力,感應(yīng)器接收的壓力信息就能用來測(cè)量手掌的力道,了解物理治療的成效。”
另一個(gè)潛在用途是裝入電子皮膚組織,這類組織能用來測(cè)試化妝品等物品或藥品的保濕功能等。
林水德說:“藥物輸送也是可能的用途,例如設(shè)計(jì)可貼在人們皮膚上的藥貼時(shí),可加入觸感感應(yīng)器和小針孔。到了服藥時(shí)間,使用者只需按一按藥貼,感應(yīng)器感受到壓力后,就會(huì)把藥物釋放到皮下組織或直接到血管內(nèi)。”
林水德提到的第四項(xiàng)用途是把感應(yīng)器裝在義肢或機(jī)器裝置上。
“對(duì)于需要裝義肢的人,就算是只有0.7公克的重物壓在這個(gè)感應(yīng)器上,感應(yīng)器也能感覺到這股壓力,進(jìn)而發(fā)出電脈沖,刺激腦部‘感受’這個(gè)物體。0.7公克有多輕?一個(gè)乒乓球的重量是2.7公克,可見感應(yīng)器的感應(yīng)能力很敏銳。”
科研人員計(jì)劃在一兩年內(nèi)完成臨床試驗(yàn),確定感應(yīng)器能運(yùn)用在一些醫(yī)療儀器上,同時(shí)尋找商業(yè)伙伴,采用這類感應(yīng)器。
此外,由于感應(yīng)器目前必須連上外部電源才能感應(yīng)壓力,科研人員為此和國大另一組工程系科研人員合作,希望找出方法把微型電池和感應(yīng)器植入同一個(gè)儀器,或者開發(fā)一套利用人體自然散發(fā)的熱能產(chǎn)生電力的系統(tǒng)。