“電子紋身”核心技術(shù)詳解 未來(lái)的可穿戴形式？

　　能量自給自足的多面手

　　聊完了機械性質(zhì)，讓我們來(lái)看看這個(gè)電子紋身的電子性質(zhì)：

　　拿一個(gè)2×2的小型系統來(lái)測試，如果全部選擇太陽(yáng)能單元，在兩兩串聯(lián)然后再并聯(lián)的情況下，它能夠產(chǎn)生4.4V的開(kāi)路電壓、 3.4mA的短路電流，以及12.5mW的功率，填充因子(fill factor，FF)達到0.84(FF=功率/(開(kāi)路電壓×短路電流));如果選擇4個(gè)并聯(lián)的鋰電池，此系統可以在大約3.8V電壓和100μA的電流下，持續供電2小時(shí)。30%以下的雙軸形變率不會(huì )影響此系統的電子性能;在15%的形變率下，系統在實(shí)驗室中成功完成了1000次充放電循環(huán)。

　　這只是功能單元最簡(jiǎn)單的兩種組合方式，通過(guò)靈活安排太陽(yáng)能單元和鋰電池單元的組合和數量，我們可以讓這個(gè)電子紋身滿(mǎn)足許多不同的任務(wù)要求(電壓/電流/功率/工作方式/工作時(shí)間);而與功能單元相同大小的能量管理芯片，也可以在軟件層面實(shí)時(shí)控制整個(gè)電子紋身的運行。

　　圖5：此款新型電子紋身在熱成像領(lǐng)域的應用場(chǎng)景

　　圖5列舉了這個(gè)電子紋身在熱成像領(lǐng)域的一些應用場(chǎng)景，包括監測正在進(jìn)行鍛煉的人員的體表溫度——如圖5A。研究者在志愿者身上不同部位安放了由溫度傳感器、鋰電池和能量管理芯片組成的的溫度監測裝置，它會(huì )以每10秒取樣1次的速率將溫度信息傳送到外部手機中，并由相對應的APP處理信息。圖5B中可以看到，在運動(dòng)開(kāi)始之后，志愿者的體表溫度急劇下降，這和皮膚表面的汗水蒸發(fā)有關(guān)，而在運動(dòng)結束之后，體表的溫度會(huì )逐漸上升，最終回到平靜狀態(tài)時(shí)的溫度。

　　同時(shí)進(jìn)行測試的紅外線(xiàn)熱成像儀也支持此裝置的測試結果(圖5C)。圖5D中的圖表，則顯示了一位志愿者在呼吸時(shí)，體表的溫度變化，顯然，在深呼吸時(shí)，體表的溫度變化間隔較長(cháng)，也較劇烈。而體表溫度可以反映一個(gè)人的生理狀態(tài)，過(guò)低/過(guò)高的溫度都預示著(zhù)身體機能的變化，這樣的體表溫度監測裝置可以作為輔助的測謊儀、或者生命體征監視儀。圖5E中是一個(gè)溫度報警器，結構原理和之前的體表溫度監測裝置類(lèi)似，當溫度傳感器感知的溫度高于/低于某一臨界值的時(shí)候，警報燈(LED)就會(huì )亮起——此報警器具備防水功能，所以溫度測試也可以在水下，或者在惡劣的天氣環(huán)境下進(jìn)行。

　　接下來(lái)的任務(wù)就變得相對簡(jiǎn)單，把電子通訊模塊、內存、運算系統以及各種感知系統小型化、輕量化、節能化并最終整合到電子紋身中去，隨著(zhù)科技的進(jìn)步，這款電子紋身會(huì )擁有不斷的升級潛力，從智能可穿戴設備到智能手機等等。對于整個(gè)電子紋身產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，體表的電源意味著(zhù)大樓夯實(shí)了地基，至于是要造購物中心，還是工廠(chǎng)學(xué)校，就等各位技術(shù)大拿們自由發(fā)揮了!