柔性傳感器

我來自韓國首爾大學，感謝大家對我的邀請，讓我來參加這樣一個峰會。我今天主要講的是柔性可伸展電子元件及其應用，尤其是在可植入體內的生物電子設備上的應用。我們可以看到，這是一種非常柔軟的設備，彈性非常好，折不斷，但只有一部分是柔性的，其他部件，比如說存儲器還是硬的。當我們把iPhone拆解的時候，里面很多東西都是非常關鍵的，比如說微處理器和耗電的存儲器。這些都是屬于硬的元件。只有在顯示部分可以用柔性的設備。現在我們希望所有設備的所有部件都是可以變成柔性的。我們的研究課題的另一個目的就是希望把我們的技術用于生物電子設備?，F在有很多無法治愈的疾病，但我們沒有合適的工具診斷這些疾病，或不能提供足夠的信息幫助提出治療方案。所以我們借助生物電子設備的元器件幫助醫生診斷。我們的目標就是生產柔性的可伸展設備。此外就是制造出非常重要的醫療設備，讓病人和醫生能夠使用到我們的生物電子元件。

這就是我們兩個目標，我們會用到高速電腦和超薄的硅性原材料。如果要讓器件非常柔軟，原材料的厚度要最多只能有300納米，有了這樣的超薄產品，就可以讓我們生產這種柔性的電路板。

對于一些潛在的應用來說，我們需要的不光是柔性材料，我們還需要有折疊性或是延展性、拉伸性的材料。比如我們跟諾基亞做了一個項目，我們看到手機可以很小，但可以拉伸開變成小型電影播放屏幕。怎樣實現呢？我們在元器件上添加一些皺紋樣的表面，不拉伸的時候可以很容易地進行折疊，有壓力的時候就可以拉伸，這些元器件的大小都可以變化。

今天由于時間有限，我主要講講植入身體的一些應用。首先我們來看心臟病，這是給人們帶來很大威脅的疾病，我們用硅做成非常柔軟的器件，非常薄，延展性也很好，不會影響心臟的跳動，也不會因為心臟的跳動影響成像的效果。把器件植入以后可以實時看到高清晰的成像效果?？梢员O測心臟的功能，通過顏色的變化找到病灶，然后進行處理。

第二個是在大腦的應用，腦科醫生做手術時很難在大腦中進行高清晰度的監測，因為我們知道人腦中神經非常多，而且大腦神經之間的距離非常小，所以我們通過器件植入幫助腦科醫生實現很好的視覺效果，密切監測大腦。我們將信號區分成6種不同的區域。當區域色彩的形狀有變化，或是跟標準大腦成像不一樣的話，醫生就能判斷病人大腦的神經異常狀況。所以這是幫助醫生在手術室里進行診斷和識別病灶的工具。如果我們在手術過程中植入了設備，手術后還需要開顱取出來，會給病人帶來很大的負擔。我們也希望能將探測設備像手術線那樣被人體自己吸收，在器件植入到腦部或是身體的其他部位以后，可以經過身體的代謝吸收消化。

我們再看一下表皮的醫療系統，在很長一段時間里，對病人的表皮進行監測是很繁復的事情，可能要經過長達半年的上表皮的監測。如果沒有這樣的植入器件，醫生的操作就變成了很繁復的過程。我們把器件植入到病人的上表皮當中，通過植入器件的監測，將數據傳輸到我們的數據庫和系統中。這個植入器件的質量必須非常輕，還要具有延展性，對病人的活動不產生影響。這樣，就可以通過監測數據得知病人的狀態。在器件植入以后，我們也能看到心電圖（ECG）和肌電圖（EMG）的記錄。從頸部或是腿部可以進行EMG的數據監測。另外，我們還可以監測頸部的肌肉運動，因為有的病人經過了手術以后，需要對他的頸部肌肉變化進行監測，看看手術是否影響了他的語言或其他方面的能力，通過肌肉監測可以觀察手術是否影響了病人相關能力。

通過這樣的技術，病人正常說話的時候就可以對他的頸部肌肉進行很好的監測，并觀察手術之后的變化。我們可以把這個技術很好地融入醫學領域，給廣大人類帶來福音。非常感謝諸位研究合作者，感謝他們對研究的支持。