9月26日，《Nature》期刊發(fā)表了這一篇題為“Self-powered ultra-flexible electronics via nano-grating-patterned organic photovoltaics”的文章，來(lái)自日本RIKEN研究所、東京大學(xué)的研究團隊研發(fā)了一種超彈性的生物傳感器，由超薄款的太陽(yáng)能電池供電，從而精確、持續地監測心跳等生物信號。
Takao Someya教授帶領(lǐng)團隊將“電力裝置”——有機光伏電池（OPV Cells）和“傳感裝置”——有機電化學(xué)晶體管（OECTs）結合，并置于超薄的聚合物涂層上形成一個(gè)傳感器平臺。它有兩個(gè)優(yōu)勢：
首先，有機光伏電池能夠將10.5%的光能轉化成電能——這是超彈性設備中所報告的能量轉換效率的數值。為了克服效率低的問(wèn)題，研究人員在OPV電池的光吸收器表面采用了納米光柵（nano-grating）材質(zhì)，從而實(shí)現了高效的光電轉換效率（high photo-conversion efficiency，PCE）。
其次，柔性電池的能量轉換效率不受光線(xiàn)照射角度的影響——納米粒子可以減少入射光的反射，從而使其效率不受光照角度影響。這意味著(zhù)，這一平臺可以不受運動(dòng)的影響，是可穿戴生物傳感器的理想特性。
作為一種靈敏且靈活的生物傳感器，納米OPV電池驅動(dòng)OECTs。當這一傳感器貼附于手指上，并將凝膠電極連接到人的胸部時(shí)，每一次心跳都會(huì )在電極和傳感器之間產(chǎn)生電壓差，并由OECTs監測到。研究團隊在小鼠身上進(jìn)行了驗證工作，證實(shí)這一平臺可以清晰的記錄心率信號，且靈敏度是傳統傳感器的3倍，因為不受外部電源信號波動(dòng)的干擾。
支持這一裝置良好運動(dòng)的照明水平為10000勒克斯，相當于陽(yáng)光燦爛的日子里一個(gè)人在樹(shù)蔭下接收到的光線(xiàn)。這一研究對于研發(fā)放置于人體組織上的自供電醫療監測設備有著(zhù)很大的推進(jìn)作用。下一步，研究團隊將試圖開(kāi)發(fā)靈活的電力存儲設備。
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