在过去的几年里，我们已经看到人们对灵活的传感器越来越感兴趣，这些传感器为用户提供舒适的生物特征测量。现在，一个国际研究团队将这种进化又推进了一步，他们直接在人类皮肤上打印传感器，而不使用热量。
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据研究人员称，这些传感器能够精确连续地捕捉温度、湿度、血氧水平和心脏性能信号。他们还将身上的传感器连接到一个具有无线传输功能的网络中，以监测信号在移动过程中的组合。
由宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学系Dorothy Quiggle职业发展教授Huanyu " Larry " Cheng领导的研究小组在《ACS应用材料与接口．
“在这篇文章中，我们报告了一种简单但普遍适用的制造技术，使用了一种新型的烧结辅助层，使车身传感器能够直接打印，”第一作者张玲说，她是中国哈尔滨工业大学的研究员，也是程的实验室的研究员。宾夕法尼亚州立大学报道．
程和他的同事们此前开发了可用于可穿戴传感器的柔性印刷电路板，但直接在皮肤上打印一直受到传感器中金属组件结合过程的阻碍。这个过程被称为烧结，通常需要572华氏度(300摄氏度)左右的温度将传感器的银纳米颗粒结合在一起。
“很明显，皮肤表面无法承受如此高的温度，”程说。“为了克服这一限制，我们提出了一种烧结辅助层，它不会伤害皮肤，并可以帮助材料在较低的温度下烧结在一起。”
通过在混合物中加入纳米颗粒，银颗粒在约212华氏度(100摄氏度)的较低温度下烧结。
“这可以用来在衣服和纸上打印传感器，这是有用的，但它仍然高于我们可以忍受的皮肤温度，”程说。他指出，约104华氏度(40摄氏度)仍然会灼伤皮肤组织。“我们改变了辅助层的配方，改变了打印材料，发现我们可以在室温下烧结。”
室温烧结辅助层由聚乙烯醇糊(可剥口罩的主要成分)和碳酸钙(由蛋壳组成)组成。该层降低了印刷表面的粗糙度，并允许超薄的金属图案层，可以弯曲和折叠，同时保持机电功能。当传感器打印出来时，研究人员使用一个鼓风机，比如设置为凉爽的吹风机，来去除油墨中作为溶剂的水。
“结果是深远的，”程说。“我们不需要依靠热量来烧结。”
程说，这个过程也是环保的。传感器在温水中可以保持几天的健壮性，但洗个热水澡就可以轻松去除它。
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程说:“它可以回收，因为移除不会损坏设备。”“而且，重要的是，去除也不会损伤皮肤。这对皮肤敏感的人来说尤其重要，比如老年人和婴儿。这种设备可以在不给使用者或环境带来额外负担的情况下发挥作用。”
接下来，研究人员计划根据需要改变技术，以针对特定应用，例如放置一个精确的身体传感器网络，用于监测与COVID-19相关的特定症状。
