智能传感器新成员

◆达达 辑

科学家们各显神通陆续开发了五花八门的传感器，分别应用于机械、医疗等领域。最近，他们又使出大招，智能传感器家族因此增添了一些新成员。

牙齿上的微型传感器

节食是人们热衷的一种减肥方法，但经常有人不但减肥不成功，反而落了个营养不良。节食减肥最难的不是控制自己吃什么，而是每样东西该吃多少，食物的摄入量往往很难拿捏。

现在，减肥人士的福音来了！美国塔夫茨大学工程学院的研究人员研发出了一种微型牙齿传感器，可以帮减肥人士“管住嘴”。微型牙齿传感器又小又薄，贴在牙齿上人们几乎感觉不到它的存在。

别因为它个头小就小瞧它，看似不起眼的它能全面监测人们摄入营养素的种类和数量，还能准确地将数据无线传送到人们的手机上。这样一来，想要减肥的人能更好地控制食量。另外，微型牙齿传感器还可以通过监测应激激素等生化指标来监测人的压力水平和心理状态。

微型牙齿传感器是如何工作的呢？它的外侧是两个方形的金属环，它们中间夹着一层生物反应层，由生物感应材料组成的生物反应层能扫描并识别某些化学物质。当你吃东西时，微型牙齿传感器会根据食物中不同的化学成分传输不同频谱的射频波，分别表示特定的信息。目前，成功通过实验的有水、苹果汁、汤、漱口水和酒精。研究人员表示，理论上他们可以调节微型牙齿传感器的生物反应层，让它识别更多化学物质，而且微型牙齿传感器经过技术改良后，可以贴在牙齿以外的地方，还能动态读取和传输收集到的信息。

减肥人士通过微型牙齿传感器可以监督饮食，在它的帮助下养成良好的饮食习惯，确保营养均衡。这种传感器现在处于完善阶段，未来它不但能知道你吃了什么、吃了多少，还可以告诉你消耗了多少能量。

带LED屏的皮肤传感器

在过去的几年里，出现了很多可弯曲的电子皮肤概念产品，近期日本东京大学的研究人员在电子皮肤中加装LED显示屏，研发了一款用于医疗领域的超薄电子皮肤传感器。

这款电子皮肤传感器能监测佩戴者的心率，还能实时显示出来。它配备微型LED阵列，可随皮肤弯曲，在LED显示屏上显示数字、符号和包括心电图波形在内的简单动态图像。

只要在超薄电子皮肤传感器的贴合面喷点水，溶解其中的聚乙烯醇水溶性聚合物，我们就能让超薄电子皮肤传感器紧贴在身上。以前的电子皮肤透气性差，容易引起佩戴者皮肤的不适，甚至发炎，而这种新型的电子皮肤传感器由薄而柔软的材质制成，透气性极强，还可以自由变形，连续佩戴一周都不会引起任何不适。

如果一个会动的屏幕“长在”人身上可见的地方，大家肯定会忍不住多看两眼，身边的人也会通过它了解佩戴者的身体状况。因此，这款超薄电子皮肤传感器或许能成为一种针对老年人或家庭的健康监测系统，一旦佩戴者身体出现异常，它就会及时将情况反映在LED显示屏上。

未来，研究人员将在这款传感器中安装无线通信设备，佩戴者的生物特征数据可以上传到云端，医生可以用电脑或手机远程监控佩戴者的身体状况，遇到问题能及时采取应对措施。相信过不了多久，这款令人满心期待的超薄电子皮肤传感器能大规模投入使用，大大提高人们的生活质量。

石墨烯电子皮肤

中国的研究团队也不甘落后，研发出了多层石墨烯表皮电子皮肤，这种电子皮肤是一种灵敏度极高的生物医学传感器，可以直接贴在人们的皮肤上监测呼吸、心率、发声等。

由于具有出色的导电性和柔韧性，石墨烯是电子皮肤的理想材料，但是将石墨烯舒适、美观、牢固地贴在皮肤表面采集人体各种生理信号一直是一个亟待解决的关键问题。研究人员通过研究，找到了解决方法。多层石墨烯表皮电子皮肤可以通过电阻变化监测皮肤表面的微小形变等，通过贴附在口罩、手腕、喉咙等位置分别实现对呼吸、心跳、语音等生理信号的测量。