新器件让电子皮肤化身“数字显示屏”

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日本东京大学研究人员在柔性电子皮肤上创建出稳定的聚合物发光二极管（PLED）等器件，其可发出红、绿和蓝三种颜色的光。它与电子皮肤的集成有望把人的手背未来变成显示血氧水平的“数字屏幕”、运动员心率传感器等，其发光效率超过以往同类产品的6倍，是迄今最薄且柔性足够灵活的产品。该研究成果发表在最新一期的《科学进展》杂志上。

增强或恢复身体功能的电子装置，特别是可穿戴式电子设备，需要轻薄和灵活的材料，以尽量减少对其连接到身体部位的影响。然而，到目前为止，大多数设备如毫米级玻璃或塑料基板在灵活性方面很有限，而微米级有机器件虽具灵活性但在空气中不够稳定。

据《新科学家》网站近日报道，东京大学研究人员为此先开发出一种高质量的保护膜，厚度小于两微米，通过层层交替的无机和有机（聚对二甲苯）材料，使电子皮肤免受氧气和水蒸气的影响，且使用寿命从几小时延长到现在的数天。此外，研究人员还把高度透明的铟锡氧化物（ITO）电极无损耗地粘到超薄基板上，使电子皮肤得以充当数字显示屏。

使用新的保护膜和ITO电极，研究小组创建了由PLED和有机光电探测器（OPDS）组成的新器件，薄到可附着在皮肤上，并能足够灵活地响应身体活动带来的扭曲和褶皱。该器件仅3微米厚，发光效率超过以前采用的超薄PLED的6倍，而且减少了热量的产生和功率消耗，特别适合直接连接到身体应用于医疗，如显示血液中的氧浓度或脉冲率。研究人员还用红色和绿色PLED与光电探测器结合作为演示血氧状况的传感器。

研究人员说，虽然电子设备通讯工具正变得越来越小，但其仍需我们携带。未来或可将其黏附在身体上，甚至用来监测情绪、压力水平或不安状况。

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