大阪大学的科学家与 Joanneum Research(奥地利魏茨)合作开发了无线健康监测贴片，该贴片使用嵌入式压电纳米发电机通过收集的生物力学能量为自己供电。这项工作可能会带来新的自主健康传感器以及无电池可穿戴电子设备。
随着可穿戴技术和智能传感器变得越来越流行，为所有这些设备供电的问题变得越来越重要。虽然每个组件的能量需求可能不大，但对电线甚至电池的需求变得繁重和不方便。这就是为什么需要新的能量收集方法。此外，集成健康监测器能够使用环境运动来驱动和激活传感器，这将有助于加速它们在医生办公室的采用。
现在，来自和奥地利的一个国际研究小组发明了一种新的超柔性贴片，它含有铁电聚合物，不仅可以感知患者的脉搏和血压，还可以通过正常运动为自己提供动力。关键是从只有一微米厚的基板开始。使用强电场，共聚物中的铁电晶畴对齐，从而使样品具有大的电偶极矩。基于压电效应，它可以非常有效地将自然运动转换为小电压，设备对应变或压力变化做出快速响应。这些电压可以转换为医疗传感器的信号或直接收集能量。“我们的电子健康贴片可用于筛查与生活方式相关的疾病，例如心脏病、压力迹象和睡眠呼吸暂停，”第一作者 Andreas Petritz 说。
作者估计，多层贴片戴在膝盖或肘部等关节上时，每天可以通过生物力学运动获得高达 200 毫焦耳的能量。这足以每天多次监测心血管参数。而且这些贴片非常薄，几乎无法察觉，从而使许多患者的必要之恶——日常健康监测——不那么令人不快。
“我们希望我们的发现将有助于开发其他片式传感器系统，这些系统可以在贴在皮肤表面时进行精确的生物监测，”资深作者 Tsuyoshi Sekitani 说。附加模块允许其他功能，例如与智能手机或计算机的无线通信。
文章“基于超柔性铁电换能器和有机二极管的难以察觉的能量收集装置和生物医学传感器”发表在《自然通讯》上。
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