用柔性技术把可穿戴设备再做一遍，或可革新智能交互方式｜DeepTalk播客更新Vol.08

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本期嘉宾

韩梦迪： 北京大学未来技术学院助理教授 研究员

课题组致力于研发微机械生物电子器件，融汇微纳制造、电路与电子学、智能传感器、生物医学工程等领域的先进技术，通过引入三维结构和磁性材料，助力电子皮肤、无线生物传感、微型机器人等领域的发展。相关工作发表于 Nature Electronics、Nature Biomedical Engineering、Science Translational Medicine、Science Robotics、Science Advances、PNAS、Advanced Materials、ACS Nano 等期刊，获 Microsystems & Nanoengineering 青年科学家（2020）、《麻省理工科技评论》亚太地区 35 岁以下科技创新 35 人（2021）、世界顶尖 2% 科学家（2023）、iCANX 青年科学家（2024）、亚洲青年科学家（2024）等奖励及荣誉。

林苑菁：南方科技大学深港微电子学院助理教授 博士生导师

研究立足于数字健康需求，致力于将材料制备、器件优化、大数据智能分析与移动式健康医疗监测应用结合，利用纳米材料及柔性制备技术实现微纳传感器、能源存储器件及可穿戴智能集成系统等。迄今于 Nature Nanotechnology, Nature Communications, Science Advances, Advanced Materials 等期刊发表 40 余篇学术论文。目前担任 Biosensors, Journal of Micromechanics and Microengineering 编委，Journal of Semiconductors 青年编委。入选 2019 亚洲校长论坛 30 名未来之星女性工程学者，2024 Nanoscale Emerging Investigators 等。

主持人

冰冉：中国科学院微生物研究所 硕士

时间轴

02:30

柔性可穿戴设备与传统穿戴设备之间的异同

09:29

当前可穿戴设备有哪些痛点

13:29

材料科学如何影响柔性可穿戴设备

16:44

有机半导体材料使芯片也柔软化

18:49

可降解材料在柔性可穿戴设备中的应用

23:25

先进柔性器件如何应用

28:27

柔性可穿戴设备的能源问题如何解决

35:30

柔性可穿戴设备的集成

39:21

生物信息的信息安全

43:32

工作领域前沿分享

49:08

柔性可穿戴设备的未来应用领域

1:00:33

柔性可穿戴设备还需要哪些环节才能实现商业化

重点摘要

本期播客聚焦柔性可穿戴设备的研发及其在生物医疗领域的潜力。通过讨论，揭示了柔性穿戴设备相较于传统设备在材料选择、结构设计以及在人体上的应用等方面的独特优势，特别是其优秀的保形接触能力对于提高生理信号监测精度的重要性。此外，探讨了柔性可穿戴设备如何通过整合纳米材料和柔性制造技术，提升用户体验并解决长期佩戴中的舒适性和皮肤适应性问题。

● 材料如何选择？

柔性可穿戴设备因其高舒适性和多功能性逐渐成为关注焦点。这类设备旨在模拟保鲜膜的性质，即透气透水且极薄，长时间紧贴皮肤进行生理指标监测。然而，现有技术仍面临挑战，如柔性电池及电路的稳定性和可靠性不足，以及如何在保持柔软的同时确保检测的准确性和稳定性。材料科学在此扮演关键角色，通过开发新型纳米微米材料、生物相容性和自修复材料，以及探索一维、二维和三维方向的材料组合，以增强柔性可穿戴设备的性能和可靠性。

● 能量如何获取？

讨论了可穿戴设备如何通过机械能转化为电能、利用生物体自身的运动或产生的热能等方法获取能源，以及低功耗设计的重要性。讨论了利用人体能量供电的可能性，提出了一种基于葡萄糖的生物燃料电池概念，通过采集并利用汗液中的葡萄糖为可穿戴传感器提供能源。

● 信息如何保护？

随着柔性可穿戴设备的未来普及，信息安全和个人隐私成为了不可忽视的重要议题。这类设备能够收集并处理大量的个人健康数据，如心率、血压等，但同时也带来了个人信息泄露的风险。这需要科研人员在技术上进行创新和突破，也需要法律法规等相关制度进行相应的调整和完善。

● 应用于哪些领域？

柔性可穿戴设备可在医疗和健康领域的广泛应用，如通过监测心电信号、生理指标和运动能力，以及对血糖等进行连续监测，有助于早期发现健康问题并进行干预。如用于血糖监测的可穿戴设备、用于心衰监测的装置。同时讨论了柔性电子技术在医疗、工业、食品安全及环境监测等领域的应用，指出其在成本效益和适应性方面的优势。未来柔性设备在未来可能对人们的生活习惯产生重大影响，如柔性手机的出现和智能服饰的普及，将对人们的生活带来更加巨大的影响。

制作团队

主持人：冰冉 DeepTalk

剪辑：嘉鱼

运营：大壮

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