贴纸般的可穿戴电路将催生物联网医疗应用

    美国威斯康辛大学-麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison;UW-Madison)的研究人员宣称打造出最快速且可伸展的可穿戴集成电路(IC)，这一进展可望推动物联网(IoT)以及更多连网的高速无线世界进展。

    工程师们已经为寻求扩展穿戴式电子产品功能与应用的制造商——特别是致力于开发利用新一代无线宽带技术(即5G)的设备，打造出一款平台。

    这种可伸展的电路具有独特的结构，主要是由于受到双绞线对电话线的启发。基本上，它包含了两条以重复S曲线模式的超纤巧交错电力传输线。

    这种层层卷绕的形状——以2层分段的金属块组成，就像3D拼图一样——赋予传输线得以伸展而不影响性能的能力。它还有助于保护这些线路免于外界干 扰，同时限制流经其间的电磁波，几乎完全消除了电流的损耗。目前，这些可伸展的整合电路可作业于高达40GHz的调频(RF)。

    此外，相较于宽度可能达到640微米(或0.64毫米)的其他可伸展传输线，这些新的可伸展电路只有25微米(或0.025毫米)厚。这是极其微小的，甚至小到足以在表皮电子系统等多种应用中实现高效率。

    这种新的电路采用像3D拼图般环环相扣的制造方式，能够用于像纹身贴纸般贴附在皮肤上的穿戴式电子。由于这种电路提高了无线的速度，使得这些系统可让医护人员在远程监测病人，而不必使用任何电线或线缆。

    Source：Yei Hwan Jung and Juhwan Lee/UW-Madison

    以UW-Madison 电子与计算机工程系教授Zhenqiang (Jack) Ma为主导的研究小组，在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)期刊中发表了这项功能强大、高效率的IC研究细节。

    过去十年来，Ma的研究小组一直致力于开发所谓的晶体管主动组件。这项最新的进展结合了研究人员在高频与软性电子领域的专业技能。

    这项研究是由美国空军科学研究办公室(Air Force Office of Scientific Research)支持。“我们已经找到了一种新的方式，能将高频主动晶体管整合于可无线传输的有效电路中，”Ma表示，这“是一款平台，同时为许多的新 功能开启了大门。”例如，在移动通信中，5G网络的宽广微波无线频率将能容纳越来越多的手机用户，同时大幅提高数据速率与覆盖率。

    在重症加护病房中，表皮电子系统(像纹身贴纸般贴附于皮肤上的电子)能让医护人员远程无线监测病人，透过减少电缆与电线的纠结，从而提高病人的舒适度。

    这篇文章的其他作者还包括UW-Madison 的Yei Hwan Jung、Juhwan Lee、Namki Cho、Sang June Cho、Huilong Zhang、Subin Lee、Tong June Kim与Shaoqin Gong，以及中国电子科技大学(University of Electronic Science and Technology of China)的Yijie Qiu等人。