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東京大學電子工程學系

日本東京大學電子工程學系的研究人員研發出一種光電皮膚(Optoelectronic Skin,Oe-Skin),使用超薄和富有彈性的矽材質,仿製人類真正的皮膚所製成,厚度僅3微米,甚至比人類皮膚的表皮層還要薄,而這層光電皮膚包含了聚合LED(Polymer LED,PLED)和有機光電探測器(Organic Photodetector,OPD),可以執行多種電子功能,例如,在人類皮膚上感測健康狀況和顯示資料。

這款光電皮膚的聚合LED有紅、綠、藍3種顏色,而聚合LED的亮度呈現可以透過電壓來改變,京都大學的研究人員結合了有機光電探測器與綠色和紅色的聚合LED,製造了一款超薄反射式脈搏血氧儀(Reflective Pulse Oximeter),將這層光電皮膚貼附在手指上就可以測量血液中的含氧濃度,並且有7段LED顯示單位數數字或字母,還有顏色指標可以在皮膚上直接呈現視覺化資料。

另外,過往這些電子皮膚的主要問題就是只能暴露在空氣中數個小時,所以東京大學的研究人員在電子皮膚上新增了一層防護鈍化層(Passivation Layer)來延長電子皮膚的使用壽命,根據東京大學,這層鈍化層必須維持輕薄,且只能在低溫處理過程中,使用極少量的能量密集加工,以防止氧氣和水蒸氣造成電子皮膚因為熱膨脹而變形或是損壞。

而東京大學也在Science Advances期刊上發表超薄有機光電皮膚的論文,並在論文中表示,市面上也有結合人體和電子元件的裝置已經商品化,例如,人工耳蝸、心律調整器等用來修復身體機能、監控健康狀況等的電子裝置,而這款薄膜電子裝置的機械靈活性和伸展性有助於降低穿戴時的壓力和不適感,且也能用來偵測健康狀況和顯示資訊。


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