新技術(shù)設(shè)備正在優(yōu)先考慮對生命體征的非侵入式跟蹤，不僅用于健康監(jiān)測，而且還用于預(yù)防常見的健康問題，例如心力衰竭，高血壓和與壓力有關(guān)的并發(fā)癥等?；诠鈱W(xué)檢測機(jī)制的可穿戴設(shè)備被證明是報(bào)告人體內(nèi)部工作狀況的一種非常有價(jià)值的方法，并且近年來已經(jīng)在消費(fèi)市場中獲得了很大的滲透?；诜侨嵝越M件的當(dāng)前可穿戴技術(shù)無法提供所需的準(zhǔn)確性，并且只能監(jiān)視有限數(shù)量的生命體征。為了解決此問題，最終用戶的愿望清單中最重要的是可以測量更廣泛的生命體征的順應(yīng)性非侵入性光學(xué)傳感器。

在最近發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》上的一項(xiàng)研究中，ICFO研究人員展示了一種新型的柔性且透明的可穿戴設(shè)備，該設(shè)備可貼合皮膚，并可連續(xù)準(zhǔn)確地測量多個(gè)人體生命體征。這些設(shè)備可以測量心率，呼吸頻率和脈搏氧合，以及暴露于太陽的紫外線輻射下。當(dāng)設(shè)備測量不同的參數(shù)時(shí)，讀數(shù)將可視化并存儲在通過藍(lán)牙連接到可穿戴設(shè)備的手機(jī)界面上。此外，該設(shè)備可以通過電池?zé)o線充電，因此無需電池即可工作。

“對于我們來說，通過創(chuàng)建各種原型，展示出先進(jìn)的光傳感技術(shù)的廣泛應(yīng)用潛力非常重要，這些原型包括柔性透明手鐲，集成在手機(jī)上的健康貼片以及用于太陽的紫外線監(jiān)控貼片由于這些獨(dú)特的功能，它們被證明具有通用性和有效性。”該出版物的第一作者Emre Ozan Polat博士報(bào)告。

手鐲的制造方式使其適合皮膚表面并在活動過程中提供連續(xù)測量(見圖1)。該手鐲裝有一個(gè)柔性光傳感器，該傳感器可以光學(xué)記錄由于心動周期引起的血管體積變化，然后提取不同的生命體征，例如心率，呼吸率和脈搏氧合。

其次，研究人員報(bào)告了將石墨烯健康補(bǔ)丁集成到手機(jī)屏幕上的情況，該屏幕可在用戶將一根手指放在屏幕上時(shí)立即實(shí)時(shí)測量并顯示生命體征(見圖2)。該原型的獨(dú)特之處在于，該設(shè)備使用環(huán)境光進(jìn)行操作，從而促進(jìn)了這些集成可穿戴設(shè)備的低功耗，因此，可以長期監(jiān)控健康標(biāo)志。

ICFO的先進(jìn)光感測技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了兩種類型的納米材料：石墨烯，一種由一層原子厚的碳原子層制成的高度柔性和透明的材料，以及由量子點(diǎn)制成的光吸收層。經(jīng)過驗(yàn)證的技術(shù)為可穿戴設(shè)備領(lǐng)域帶來了新的外形尺寸和設(shè)計(jì)自由度，使基于石墨烯量子點(diǎn)的設(shè)備成為產(chǎn)品開發(fā)人員的強(qiáng)大平臺。ICFO的業(yè)務(wù)開發(fā)人員Antonios Oikonomou博士強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)，他指出：“蓬勃發(fā)展的可穿戴行業(yè)正急切希望提高其產(chǎn)品的保真度和功能性。我們基于石墨烯的技術(shù)平臺以獨(dú)特的命題來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)：可擴(kuò)展，低價(jià)位。能夠測量多個(gè)參數(shù)的電源系統(tǒng)，同時(shí)允許將新的外形尺寸轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品。”