産業資訊 / Industry

巴塞羅那科學技術研究所–柔性石墨烯光電極用于可穿戴式健身監測

基于光學檢測手段的可穿戴式健康追蹤器有望應用于公共衛生領域,因為它們可以無創追蹤重要健康體征。但是,目前為止,使用的剛性技術阻礙了可穿戴設備的最終性能和形狀因數。這裡,證明了一類新的柔性、透明的可穿戴器件,基于半導體量子點敏化的石墨烯(GQD)。該工作展示幾種原型可穿戴設備,它們能夠無創地監測重要的健康迹象,包括心率,動脈血氧飽和度(SpO2)和呼吸頻率。演示了使用環境光的操作,提供低功耗。在大氣光照下進行了演示,僅提供低功耗。此外,使用柔性紫外(UV)-敏感光電探測器與近場通信電路闆的異構集成,可以促使光電探測器和智能電話之間實現無線通信和電力傳輸,從而提供無電池操作。該技術為無縫集成可穿戴設備開辟了新路徑,并通過無線探測紫外線指數為用戶提供支持。

Figure 1.基于GQD PDs的健康檢測原型。(a)柔性、透明GQD PDs集成于HR的監測手镯的光學照片,(b)柔性PD的放大圖片,(c)在柔性基底上組裝石墨烯和QDs的示意圖,(d)反射模式下的PPG示意圖,(e)基于反射模式PPG的HR監測手镯,(f)透射模式PPG示意圖,(g和h)在移動手機屏幕上的健康貼片,(i)透射和反射模式下操作的标準化PPG記錄。

Figure 2. 在柔性聚合物基底上的GQD PDs的電學-光學和機械表征。(a)PD在PET基底上的光學照片,(b)光誘導阻抗變化,(c)PD在PEN基底上的機械穩定性,(d)在聚酰亞胺上的栅極PDs照片,(e)施加的栅極電壓與其響應,(f)在固定栅極電壓下檢測器的動态響應。

Figure 3.通過GQD健康貼片進行HR和RR測量。

Figure 4. 無線、無電池的UV監測貼片。(a)GQD-UV貼片,(b)無線、無電池的UV監測系統的結構圖,(c)通過将UV貼片放置在手臂上進行移動UV指數監測,(d)調制NFC輸出信号。

該研究工作由巴塞羅那科學技術研究所的Gerasimos Konstantatos 聯合 Stijn Goossens團隊于2019年發表在Science Advances國際頂級期刊上。原文:Flexible graphene photodetectors for wearable fitness monitoring(DOI: 10.1126/sciadv.aaw7846)。

本文來自石墨烯雜志,本文觀點不代表利特納米立場,轉載請聯系原作者。

相關文章

免费观看在线污污的视频,免费视频在线观看