香港大學(xué)研發(fā)可伸縮有機電化學(xué)晶體管 開(kāi)啟穿戴科技新紀元

根據.embedded.com 的報道，香港大學(xué)研究團隊在穿戴式科技領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，成功研發(fā)出可伸縮的有機電化學(xué)晶體管（OECTs）。 這項創(chuàng )新技術(shù)結合了彈性、微型化和實(shí)時(shí)計算能力，有望徹底改變可穿戴設備的舒適性和功能性。 傳統穿戴式裝置的剛性電子元件限制了其應用范圍，而港大團隊開(kāi)發(fā)的OECTs采用柔性碳基材料，使其能夠延展、彎曲并貼合人體皮膚，即使在潮濕或潮濕的環(huán)境下也能有效運作。 這種可伸縮性不僅提高了可穿戴設備的舒適度，也使其能夠適應各種運動(dòng)和活動(dòng)，包括劇烈的體力活動(dòng)、水上運動(dòng)和危險的工作環(huán)境。

OECTs的模塊化設計實(shí)現了高度的定制和可擴展性，能夠滿(mǎn)足從醫療監測到健身跟蹤等多樣化的需求。 更重要的是，港大團隊將人工智能和機器學(xué)習能力嵌入到這些晶體管中，實(shí)現了設備上的實(shí)時(shí)運算（邊緣運算）。

這意味著(zhù)可穿戴設備能夠直接在用戶(hù)手腕或手臂上進(jìn)行數據處理和決策，無(wú)需依賴(lài)云服務(wù)器，從而降低了延遲、增強了隱私，并節省了能源。 透過(guò)消除數據傳輸到外部裝置或云端的需求，這些晶體管顯著(zhù)延長(cháng)了電池壽命，使可穿戴設備更實(shí)用。

為了實(shí)現這一目標，研究團隊克服了多項技術(shù)挑戰，包括如何獲取高質(zhì)量的健康數據、最大限度地減少運動(dòng)偽影，以及如何定制算法以實(shí)現最佳運算效率。 他們利用OECTs捕捉高質(zhì)量的肌肉肌電圖信號，開(kāi)發(fā)可伸縮的OECTs來(lái)減輕運動(dòng)偽影，并實(shí)施存儲池運算（一種節能的AI算法）進(jìn)行有效的數據訓練。

研究團隊采用高分辨率噴墨印刷技術(shù)，成功制造出他們的可伸縮電晶體，并將其整合到與智能手表兼容的傳感器內運算模組中。 初步測試顯示，該模塊在預測用戶(hù)手勢方面的準確率高達90%。

基于OECT的可穿戴設備在醫療保健領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。 它們能夠實(shí)時(shí)追蹤心率、血氧水平、肌肉活動(dòng)等生命體征，為早期診斷和及時(shí)干預提供寶貴的數據。 對于糖尿病或心臟病等慢性疾病患者，這些設備能夠提供持續的監測和實(shí)時(shí)的警報，從而改善他們的健康管理。

此外，OECT可穿戴設備還能夠實(shí)現閉環(huán)系統，例如自動(dòng)調整胰島素劑量的胰島素泵，或根據疼痛程度自動(dòng)提供藥物的疼痛管理裝置。 在遠程醫療環(huán)境中，這些設備能夠彌補醫療資源不足的缺口，使患者能夠在家中獲得高質(zhì)量的醫療服務(wù)。

除了醫療保健領(lǐng)域，OECT可穿戴設備在運動(dòng)健身、工業(yè)安全、游戲娛樂(lè )和環(huán)境監測等領(lǐng)域也具有廣闊的應用前景。 在運動(dòng)健身方面，它們能夠幫助運動(dòng)員優(yōu)化訓練方案，提高運動(dòng)表現，預防運動(dòng)損傷。 在工業(yè)安全方面，它們能夠監測工人的生理狀況，預防工傷事故。 在游戲娛樂(lè )方面，它們能夠提供更真實(shí)、更沉浸式的游戲體驗。 在環(huán)境監測方面，它們能夠實(shí)時(shí)監測空氣質(zhì)量、溫度等環(huán)境參數，為智慧城市建設和生態(tài)研究提供數據支持。