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德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員為手掌開發了一種臨時“電子紋身”，可以利用皮膚的電導率追蹤興奮和壓力。對于患有焦慮癥或抑郁癥等疾病的人來說，電子紋身可能是一種可靠的方式來追蹤他們的情緒。
在《自然通訊》雜志上發表的一篇研究論文中，德克薩斯大學奧斯汀分校科克雷爾工程學院教授 Nanshu Lu 表示，電子紋身可以讓患者追蹤壓力水平，而無需佩戴笨重的醫療設備。


“這是一個超薄且看不見的紋身，”該研究的作者Nanshu Lu說，“但從機械上講，它的彈性足以在各種……活動中存活下來。”
據悉，受試者持續15個小時攜帶“手掌紋身”進行日常活動，如駕駛、飲食和運動。


什么是電子紋身？
幾十年來，醫生將電極放在患者身體上，讀取來自大腦和心臟的電信號。
杜克大學電氣和計算機工程教授亞倫·富蘭克林 (Aaron Franklin) 說，一些最早的 "電子紋身 "是為了傳遞藥物，如阿片類藥物。他說，在過去的5到10年里，人們一直在推動開發可穿戴的電子傳感器，如Fitbit追蹤器和智能手表，以全天監測健康狀況。
Lu研究電子紋身已經超過12年了。她創造了一個可拉伸的胸部紋身來監測心臟健康，并獲得了150萬美元的資助來設計一個跟蹤肺炎癥狀的電子紋身。她希望創造出易于佩戴和使用的傳感器，以收集重要的醫療數據。
她說，目標是制造電子產品，無論是傳感器還是處理器，“像人體組織一樣柔軟有彈性”。
壓力、汗水和傳感器
當我們經歷強烈的情緒，如興奮和壓力時，我們的小汗腺會充盈，使我們的皮膚更具導電性。智能手表可以包含測量皮膚電導率的腕部傳感器，以跟蹤壓力水平。
Lu提高了要求，跟蹤身體中含有最集中的偏心汗腺的區域的壓力：手掌。盧說，手掌上的電子紋身將為佩戴者提供比智能手表更準確的壓力讀數，但紋身需要停留在身體最活躍的部位之一。
現在，科學家們通過將凝膠電極與懸掛的電線連接到手表上，從手掌收集外分泌汗腺數據。Lu 說，凝膠電極又硬又笨重，在日常活動中可能會脫落。
Lu的手掌電子紋身就像一個臨時紋身一樣。她的團隊還創造了兩條S形的金絲帶，蜿蜒穿過手掌，將手掌上的紋身與手表連接起來。手表以無線方式將數據發送到智能手機上，佩戴者可以在智能手機上讀取數據。
金帶非常薄，只有 750 納米厚。作為參考，一張紙的厚度約為 100,000 納米。
在實驗室中，Lu 的團隊首先確認電子紋身給凝膠電極提供了相似的讀數。然后他們將兩塊相同的手表戴在兩個人的手腕上。一只手表連接到手掌上的凝膠電極。另一個連接到超薄金絲帶和電子紋身。
他們收集了15個小時的數據，同時人們進行了學習、飲食、鍛煉和睡眠等日常活動。凝膠電極在 15 小時內脫落了三到五次。電子紋身沒有脫落。
可靠且可重現
Lu 的團隊不是第一個開發電子紋身的團隊，但卻是第一個為手掌創造電子紋身的團隊之一。
杜克大學的富蘭克林表示，要讓電子紋身在醫學界得到廣泛應用，他們需要克服兩個關鍵障礙。首先，他們的數據讀數需要始終正確。其次，他們需要收集許多不同患者的可靠數據——例如，那些天生出汗較多或皮膚類型不同的患者。
“這些都是等待任何技術通過一篇非常好的研究論文的重大問題，這就是，”富蘭克林說，他沒有參與盧的研究。
盧的手掌電子紋身要追蹤焦慮和抑郁，需要獲得 FDA 的批準。她的計劃是不斷微調紋身，以提供有關興奮和壓力水平的準確、連續的信息。
Lu 將電子紋身視為“數字化”人體的一種方式。她指出了多年來科技發展的一個模式：隨著機器人開始采用人類的技能和智慧，人類正變得越來越數字化。她的目標是讓人類更接近彌合這一差距。