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皇冠体育网址:既能拉伸又能自供电的电子皮肤,人类距离机器人又近了一步

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类似皮肤的电子设备可以与身体无缝集成,用于健康监测、药物治疗、植入式医疗设备和生物学研究。


在波尔斯基创业和创新中心的帮助下,芝加哥大学普利兹克分子工程学院的分子工程助理教授王思宏(Sihong Wang)已经为这些新型设备的构建模块申请了专利。


利用半导体物理、固体力学和能源科学领域的创新,这项工作包括创造可拉伸的聚合物半导体和晶体管阵列,它们提供了优异的电气性能、高半导体性能和机械拉伸性。此外,王还开发了摩擦电纳米发电机,作为一种从用户运动中获取能量的新技术,并设计了相关的能量存储过程。



他们的目标是将这些进展结合起来,开发出可以贴在用户皮肤上或体内的设备,比目前可用的方法“更有效地”实时检测生命信号材料科学和电子工程。


在过去的十年中,发展电子产品的总方向是更紧密地与人体真的吸引了学术界和工业界的很多关注,因为人们看到了巨大的差距,也看到了巨大的机会,让电子产品以更亲密的方式为人体服务。


抓住这个机会,王把他的研究引向几个方向。创造了一种新的结构,并通过Polsky申请了一项专利,这是基于我们对一种新型压力传感器的开发,这种传感器可以像皮肤一样拉伸,但性能不会发生变化。


研究人员正在使用该传感器创建一个神经修复系统,该系统将植入乳房切除术患者的皮下。被称为仿生乳房项目,目的是恢复乳房区域的感觉。


这种传感器的工作原理类似于乳房中的感应感受器,通过将其转换为电信号来感应身体接触运动。



这些传感器还可以用于开发软机器人的所谓电子皮肤,使它们能够以新的方式感知和感知。然而,在未来的五年中,他预计这项工作最直接的应用将是一种从身体中提取几种信号的设备,如脉搏和血压。

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展望未来,目标是检测汗液中不同生物标志物的信号。


在目前的医疗实践中,获得一组生化信息的唯一方法是通过血液测试,这不仅是侵入性的,而且不是即时的,这将是另一个巨大的游戏改变者,每个人都可以通过更有效和更频繁的方式获得他们的健康状况。


类似皮肤的设备的另一个关键组件是与用户交流的柔性显示器。为此,王和他的团队开发了另一种重要的新型材料:电致发光聚合物。高效,聚合物发出明亮的光,并保持拉伸时的性能。


为了完成这项工作,该团队还在探索这些设备与人工智能(AI)的结合。


在未来,可穿戴设备的成功将在于它们能够持续提取和监控人体的健康信息,那么生成的数据将真正是”大数据相比现在,只有快照的测试报告。


和所有人一样数据集下一个问题是如何高效、高通量地分析和提取有用的健康信息。


研究人员正在尝试开发一种新型的计算设备和平台,可以真正有效地直接在皮肤或身体上实现人工智能或机器学习算法,而不依赖于将信息无线转移或传输到中央计算位置,如云,分析速度可以快得多,而且你没有从这些无线传输中丢失非常隐私的健康信息的风险。


基于半导体的计算平台是一台“神经网络计算机”,灵感来自大脑的工作方式。


对于每个人,设备收集的数据可以通过个性化的程序进行分析,为您提供最有用和最有效的事情,提供闭环干预来控制您的健康。


未来将创造出一种不仅在机械性能上,而且在功能和操作方式上都模仿人脑的东西。总的来说,到目前为止,人工智能更多的是一个计算机科学的研究范围。


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