可重配置电子设备显示了可穿戴 可植入设备的前景

未来的医疗植入物可以具有可重新配置的电子平台,其可以随着身体改变或转换以从一个区域重新定位以监视我们体内的另一个区域而动态地变形。

在应用物理快报中,来自加州大学伯克利分校的阿卜杜拉国王科技大学的一组研究人员报告了一种硅蜂窝 - 蛇形可重构电子平台,它可以动态变形为三种不同的形状:四叶形(四叶),恒星和不规则形状那些。

“Quatrefoils可以用于基于物体的矩形操作,而星形用于更复杂的结构,不规则形状用于植入生物电子学,”Muhammad Hussain说,他是加州大学伯克利分校的合着者和客座教授。 。

通过他们的工作,研究人员正在推出灵活,可拉伸电子设备的新分支 - 为新的工程挑战敞开大门,并为生物医学技术提供创新机会,可用于药物输送,健康监测,诊断,治疗性愈合,植入物和软机器人。

该集团蜂窝状平台的灵感来自大自然。“想想鲜花是如何绽放的。基于同样的原则,我们收集了许多鲜花盛开的视频,分析了它们的几何图案并将它们用于我们的第一套设计,”Hussain说。“特别是,我们以迭代的方式分析了它们的应力分布,考虑了设计架构,材料及其属性。达到最佳平衡是一个繁琐的过程,但这是工程有用的地方。”

可重新配置的电子平台设计用于经历物理变形,例如拉伸,弯曲,折叠或扭曲以变形为另一种形状。“想象一下,在你的身体内植入实验室芯片平台,以监测肩部区域肿瘤的生长,”Hussain说。“在植入时,如果我们观察到肺功能有些异常,那么配备足够的平台可以改变其形状和大小,并重新定位或扩展以监测肺功能。”

研究人员正在积极追求的另一个想法是一种可穿戴的心脏套管,用于监测心脏活动,并能够在需要时通过反复的扩张和收缩机械地泵送心脏。

“我们还有很长的路要走,将软机器人与嵌入式高性能柔性互补金属氧化物半导体(CMOS)电子器件集成在各种可重构电子平台上,这将是非常重要的,”Hussain说。“它提供了极好的工程挑战,需要真正的多学科努力,并且能够将各种学科绑定到现有电子基础设施根本无法实现的应用中。”

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