類皮膚智能貼片能即時分析健康
水 登 |
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新型的類皮膚計算貼片能夠以
前所未有的方式，利用人工智能
分析健康數據。
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研究人員利用新
工藝將有機電化學
電晶體印刷到柔性
表面上
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| 類皮膚智能貼片能即時分析健康 據最新一期《自然·電子學》雜誌報道，美國芝加哥大學普里茲克分子工程學院、阿貢國家實驗室研究團隊合作開發出一種新型類皮膚柔性計算貼片，可利用人工智能(AI)以前所未有的方式分析健康數據。與如今的可穿戴設備不同，它能直接在人體上完成AI計算，整個過程僅需幾毫秒，無需依賴無線連接。 如今的智能手錶雖然能監測心率和運動數據，但真正的數據分析通常要傳輸到外部設備或雲端完成。對於某些疾病，如心室顫動發作時，心臟會陷入危險的“電風暴”，如果不能及時識別，患者可能迅速死亡。此次開發的新設備能夠直接“貼”在人體上完成AI計算，從而省去數據來回傳輸的時間。 團隊希望未來的可穿戴和植入式設備能夠更加智能，就像一個集成在設備中的、即時響應的“私人醫生”。為了實現這一目標，他們開發出一種能夠像皮膚一樣彎曲、拉伸的“神經形態計算電路”，即由大量電晶體組成、能夠分析健康資料的陣列。它的核心是一種特殊的“有機電化學電晶體”。與傳統晶片中的電晶體不同，它不僅利用電流處理資訊，還依靠離子在凝膠電解質中的移動進行計算。這種結構讓電晶體能夠長期穩定存儲數值，就像人腦的突觸一樣，通過增強或減弱信號來記錄學習模式。 為了攻克製造過程中的挑戰，團隊設計出一種新型聚合物凝膠，可在紫外光照射下迅速“定型”，從而實現高精度製造。借助這一方法，他們成功在每平方厘米面積內集成了一萬個有機電化學電晶體。 在測試中，團隊讓這種柔性陣列運行一套用於識別心室顫動的AI演算法。結果顯示，即使設備被拉伸至原長度的一點五倍以上，它仍能以百分之九十九點六的準確率定位心臟異常電波的位置。他們還讓設備分析膽固醇、血糖、最大心率以及心電圖等數據，用於評估心臟病發作風險，準確率達到百分之八十三點五。 團隊希望將這種柔性計算陣列與無線通訊模組、感測器進一步整合，最終打造出能夠“感知——分析——回應”一體化運行的智能健康系統。 水登
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