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美工程師開發(fā)出新型有機(jī)光電傳感器
2014-12-16 10:10:54美工程師開發(fā)出新型有機(jī)光電傳感器
美國伯克利加利福尼亞大學(xué)的工程師開發(fā)出一種外形猶如創(chuàng)可貼一樣的新型有機(jī)光電傳感器，可作為未來健康追蹤器測量運(yùn)動(dòng)過程中的人體血液里氧氣含量的增加。相關(guān)研究成果發(fā)表在近日出版的《自然·通信》上。
現(xiàn)在市場上有各種不同的脈搏血氧儀，測量脈率和血氧飽和度的水平，但這些設(shè)備使用的傳統(tǒng)電子產(chǎn)品比較僵化，通常被固定在手指或耳垂上。
近日，這所大學(xué)電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授安娜·阿里亞斯介紹說：“新開發(fā)出的這種有機(jī)光電傳感器能實(shí)現(xiàn)硅與有機(jī)或碳基材料的設(shè)計(jì)切換，研究人員能夠*終創(chuàng)建一個(gè)很薄、廉價(jià)和靈活得像創(chuàng)可貼的裝置，可以在賽道上慢跑或徒步上山期間使用。新的原型裝置與傳統(tǒng)的脈搏血氧計(jì)相比，脈搏和氧氣讀數(shù)一樣準(zhǔn)確。”
傳統(tǒng)的脈搏血氧儀通常使用發(fā)光二極管（LEDs）發(fā)出的紅光和紅外光通過指尖或耳垂，檢測有多少光能通過其另一邊。明亮的、富含氧氣的血液能吸收更多的紅光，而暗色調(diào)、貧氧的血液吸收更多的紅外光。兩個(gè)波長的比率顯示出血液中含氧量的多少。
對于有機(jī)傳感器，研究人員用紅色和綠色的光，當(dāng)區(qū)分血液中氧氣水平高和低的量時(shí)，其與紅光和紅外光是有類似差異的。利用一個(gè)溶液處理系統(tǒng)，研究人員把綠色和紅色有機(jī)發(fā)光二極管和半透明的光探測器放置在柔性塑料片里，通過檢測新鮮動(dòng)脈血流量模式，這個(gè)儀器可以計(jì)算出脈搏。
阿里亞斯說：“研究發(fā)現(xiàn)，如果用不同波長測量，它在工作；而如果使用非常規(guī)的半導(dǎo)體材料，它也在工作。并且，有機(jī)電子儀器是靈活的，可以很容易地與身體契合。”
她說：“目前常規(guī)血氧儀組件相對昂貴，如果它們被污染了，醫(yī)務(wù)人員需要對其消毒。相比之下，有機(jī)電子儀器相當(dāng)便宜，可以像創(chuàng)可貼一樣一次性使用。”留言
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