电子纹身的工作原理

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很酷的纹身,兄弟。但它能读懂你的生命体征吗?
joSon/The Image Bank/盖蒂图片社

我知道,听起来很棒,不是吗?

想象一下,成群结队的未来自行车手挥舞着五彩斑斓的二头肌,或者在海滩上踩着特斯拉线圈发出的噼啪声。毫无疑问,在电子海豚纹身和霓虹灯背十字架的光辉照耀下,人类的未来一片光明。

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如果这是你的想法,那么这里有一些残酷的事实:这些不是电子纹身你要找的。然而,本文探索的乐动-软件技术更令人惊叹——它可能挽救无数生命,并成为现代医疗保健的主要内容。假以时日,它可能会从根本上改变人类的本质。

我们在这里谈论的是表皮电子:薄而柔韧的橡胶片,其中包含同样柔韧的电子元件——厚度仅为纳米的导线[来源:Hamzelou]。

这个弹性小玩意的薄膜本质上是一个临时纹身——你知道,有点像你小时候在泡泡糖包装纸上看到的那些舔一舔就剥的数字。那些临时纹身是用胶水和墨水转移的。另一方面,表皮电子系统以另一种方式附着在皮肤上。乐动体育网站5.0它们符合皮肤的质地,可以牢固地粘在那里几天。

但电子纹身看起来不像喷火龙,更像瘦子电路了贴纸。而且,这也无助于让你的同学相信你在夏天加入了中国街头帮派。不,相反,它会读取你的生命体征——偷听你体内系统的语言,然后把这些数据悄悄告诉医生,让医生来延长你的生命。

那么这些墨水怎么样?

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我唱电子纹身

在未来,像这样的表皮电子设备可能会把婴儿的生命体征直接传送到妈妈的智能手机上。"width=
在未来,像这样的表皮电子设备可能会把婴儿的生命体征直接传送到妈妈的智能手机上。
Todd Coleman/加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院

不管你对现代医学有什么看法,我们都可以用技术精确地刺激和探测人体的每一个角落。乐动-软件从脑部扫描到血液测试,你只需要一针针刺、一顶头盖帽和六个电极,就能得到一连串的测试结果。乐动体育网站5.0但这恰恰阻碍了医院外的监测。

毕竟,一个警察线人乐动体育网站5.0不会带着一个笨重的录音机去和一个致命的黑帮老大开会,对吧?不,他会戴尽可能微创的窃听器——不会妨碍他的风格,也不会引起不必要的注意。同样地,没有人愿意拖着电池组,戴着一堆刺激皮肤的吸盘来进行日常健康监测。

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这就是表皮电子的概念有望改变游戏规则的地方,允许在现实世界中不受不必要的阻碍地持续进行健康监测。乐动体育网站5.0

伊利诺伊大学香槟分校的约翰·罗杰斯博士早在2008年就开始关注电子纹身的可能性,创立了他的“电子无处不在”(他的意思是无处不在)公司MC10。罗杰斯拥有应用物理学和化学工程的双重背景,他的目标是通过使电子产品更加有机,弥合医疗保健领域的人机差距。换句话说,他开始创造一种技术,这种技术可以弯曲并符合我们身体运动中柔软、粘乐动-软件稠、漏水、发痒、毛茸茸的世界。

硅为这个皮肤柔软的控制论世界提供了第一个主要障碍。信不信由你,这种物质不是来自好莱坞的隆胸假体,而是来自一种从地球上开采出来的粗糙的灰色水晶。由此,我们创造了为高科技生活提供动力的易碎电脑芯片。乐动-软件

如何使这个刚性技术具有可弯曲和可拉伸性?乐动-软件罗杰斯和他的团队将微小的硅线排列成线圈图案,并将它们编织在细长的橡胶补丁中。这些线圈会膨胀、收缩,并将设备的所有功能部件从传感器和天线连接到领导灯。

需要脑电图来测量你的脑电波?只需要在额头上贴一块贴片,涂上一些非处方的液体绷带喷雾,然后按计划继乐动体育网站5.0续在海滩上度过你的下午。该贴片从太阳收集能量,读取你的生命体征,然后将数据传输到外部设备。早期的模型仍然依赖于补丁和计算机之间的有线连接,但罗杰斯的团队继续致力于改进无线传输系统,包括WiFi和网络兼容性。

早期的电子纹身监测肌肉、心脏和大脑活动。从那里开始,开发人员扩展到人类的怀孕监测和大鼠的实际肌肉刺激。罗杰斯还引入了皮下技术,将可拉伸电子器件放在插入人心脏的气囊导乐动-软件管上。

如果你觉得这些听起来很高科技,那就等着看罗杰斯对未来的展望吧。乐动-软件

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电子纹身的未来

它不会在你的皮肤上。它会进入你的心脏。这里我们看到可拉伸的电子装置安装在气囊导管的弹性表面上。"width=
它不会在你的皮肤上。它会进入你的心脏。这里我们看到可拉伸的电子装置安装在气囊导管的弹性表面上。
图片由伊利诺伊大学香槟分校提供

你所在的医院可能还没有电子纹身,但约翰·a·罗杰斯博士和他在MC10的同事们设想了一个由表皮电子学定义的未来。

罗杰斯认为电子纹身绝不仅仅是人体解剖学的被动观察者,而是康复的积极推动者。通过刺激肌肉宫缩,贴片可以帮助病人在医院病床上长时间不能动后重新行走。这项技术乐动-软件还可以简化使用假肢作为生物学和机器之间的重要纽带。

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例如,罗杰斯的一名研究人员在他的脖子上放置了一个表皮电子设备,并用肌肉运动来控制电脑游戏。他说了一句话,虚拟游戏世界就做出了回应。在此基础上,研究人员设想了这样一个世界,在这个世界中,这些补丁可以捕捉到言语中的肌肉运动,为哑巴发出声音,并允许秘密军事人员与他们的大本营无声地交谈[来源:冈萨雷斯]。

从这一点上,很容易推断出不仅改进了假肢和机器人外骨骼,而且完全模糊了人与机器之间的界限。生物输入决定了机器的行为,电子信号决定了人体的表情。乐动体育网站5.0在这种情况下,我们成为了真正的半机械人种族——只是不是一个人类被怪异地破坏以满足技术的刚性要求的种族,而是一个技术被迫符合肉体柔软而微妙的方式的种族。乐动-软件

当然,这也意味着每个人都能拥有超级棒的电子游戏控制器。但在我们达到人类和马里奥兄弟之间的区别几乎消失之前,罗杰斯希望“从一开始就消除手术干预的必要性”[来源:内在的]。

现在,你不觉得这比在黑暗中发光的胸旗纹身更令人印象深刻吗?

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作者的注意

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资深撰稿人罗伯特·兰姆
乐动体育英超直播HowStuffWorks 2009

我们的未来是怎样的?首先,我们得考虑一下我们的机器人。数十亿的现代人类在某种程度上得到了技术的增强,无论是形状还是乐动-软件形式。你的手腕上或耳朵上是否有一台微型电脑?人工镜片能帮你看清东西吗?我们已经生活在一个控制时代,我认为我们不会很快放弃这一趋势。乐动体育网站5.0

《星际迷航》(Star Trek)中的博格人(Borg)代表了半机械人的噩梦般的景象,体现了我们对科技将把我们扭曲成一个怪诞、机器般的存在的恐惧。乐动-软件谁知道呢?也许会。也许已经发生了。但表皮电子系统的发展代表着我们稳步迈向人机曙光的一个亮点。我们越来越多地迫使技术世界顺应人类的生理、形态和生活。乐动-软件因此,未来的半机械人将成为一种增强而非削弱人性的生物。

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当然,并非人类的每一种倾向都需要机械地充实——但那完全是另一场噩梦。

相关文章

来源

  • 美国化学学会。“新型‘电子皮肤’贴片可无线监测健康状况。”2012年3月26日。(2012年6月4日)http://www.eurekalert.org/pub_releases/2012-03/acs-ns030612.php
  • 罗伯特·T·冈萨雷斯;“突破:与你的皮肤融为一体的电子电路。”Io9。2011年8月11日。(2012年6月4日)http://io9.com/5830071/breakthrough-electronic-circuits-that-are-integrated-into-your-skin
  • Hamzelou,杰西卡。“监测生命体征的电子‘纹身’。”《新科学家》。2011年8月11日。(2012年6月4日)http://www.newscientist.com/article/dn20787-electronic-tattoos-to-monitor-vital-signs.html
  • 勒梅尔森程序。材料科学家和企业家约翰·罗杰斯博士颁发了50万美元的Lemelson-MIT奖。2011年6月14日。(2012年6月4日)http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-06/lp-msa061311.php
  • MC10合并。(2012年6月4日)http://mc10inc.com/
  • 过程中,斯蒂芬。“电子皮肤。”儿童科学新闻。2012年1月18日。(2012年6月4日)http://rogers.matse.illinois.edu/files/2012/eessciencenewsforkids.pdf
  • 加州大学圣地亚哥分校。“类似纹身的无线怀孕监测设备。”EurekAlert !2012年5月9日。(2012年6月4日)http://www.eurekalert.org/pub_releases/2012-05/uoc--tdf050912.php
  • 伊利诺伊大学香槟分校。“智能皮肤:像临时纹身一样粘在一起并拉伸的电子产品。”EurekAlert !2011年8月11日。(2012年6月4日)http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-08/uoia-sse080511.php

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