“石墨烯量子点”技术开发的柔性穿戴传感器

“石墨烯量子点”技术开发的柔性穿戴传感器
2019年09月27日 16:21 新浪网 作者 猫眼互娱

作者:DIGITIMES陈端武

“石墨烯量子点”技术开发的柔性穿戴传感器

西班牙光子科学研究所(ICFO)研究人员最近展示了用石墨烯制造的柔性穿戴装置。该装置可贴合皮肤,并能连续准确地测量心率、血氧浓度和呼吸率等生命体征,并能用于测量紫外线水平。此外,该装置可借由手机无线充电,无需电池即可运作,并能将测量到的数据传输到借蓝牙连线的智能手机。

能实现如此“完美”的装置都将依靠该技术——“石墨烯量子点”。

据悉,ICFO团队开发了全新方法:将采用金属、PbS胶质量子点(CQD)半导体材料布于单层石墨烯,并且将这种混合式系统置于CMOS晶圆上,连接至图像处理芯片封装单元和读取电路,并开发出能在低功率水平下测量宽范围光波长的柔性材料。该技术可使用附近智能手机或其他设备的近场通讯(NFC)技术直接为传感器供电,因此不需要安装电池。

研究人员以柔性手镯的形式展示其技术。该手镯可测量皮肤下血管的扩张,从而测量心脏和呼吸频率,以及血管中血液的氧合水平。

他们还制作了一个直接贴在智能手机屏幕上的石墨烯贴片。当手指放在贴片上时,它能测量并显示生命体征。其独特之处在于,该设备使用环境光供电,因此可长期监控生命体征。

ICFO的先进光传感技术使用两种纳米材料,石墨烯和由量子点制成的光吸收层。这种技术将为穿戴装置领域带来了新的外形尺寸和设计自由度,让基于石墨烯量子点的装置成为产品开发人员的强大平台。

此外,研究人员使用相同的核心技术制造了一个柔性紫外线贴片。该贴片能检测环境中的紫外线指数,并能无线传输功率和数据,而且无需电池即可运作。该贴片功耗低,并具有可贴到衣服或皮肤上的高效紫外线检测系统,可提醒佩戴者避免过度曝晒。

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