不久的將來，醫院裡的病人將不再需要連接各種電線和監視器——取而代之的是，他們會在身上臨時貼上電子貼片。醫生無需進行任何觸診就能監測他們的生命體徵，而佩戴頸部貼片的病人甚至可以與機器人交流，機器人會將他們喉嚨肌肉的運動轉化為簡單的語音。
一種新型電子皮膚貼片，其侵入性與臨時紋身無異，標誌著人機互動領域的重大突破。這種微型半導體電路能夠隨皮膚伸展，只需將其貼在皮膚上，即可即時監測肌肉活動、心臟活動甚至腦電波，而無需使用笨重的醫療設備。
這種表皮電子電路最初安裝在一層超薄可溶性塑膠片上，然後用水將其層壓到皮膚上，就像貼臨時紋身一樣。貼好後，它可以隨著佩戴者的皮膚彎曲、起皺和伸展——它不會脫落或斷裂，考慮到這是一種高性能半導體，這實屬不易。不再需要時，它可以像曬傷的皮膚一樣輕鬆剝離。觀看下面的視頻，了解它的實際應用。
這些裝置並非依靠膠水或靜電黏附在皮膚上，而是透過一種稱為范德華力的近距離原子間作用力，這種作用力對使用者來說幾乎是不可見的。研究人員報告稱，黏附時間可持續長達24小時。
據伊利諾大學稱，該校研究人員為了驗證這種裝置的可行性，建造了包含多種元件的電路，這些元件包括感測器、LED、電晶體、射頻電容器和無線天線。該裝置可以透過感應或微型太陽能電池獲取能量。
發明者表示，這種材料可用於多種醫療應用，特別是監測心臟和肌肉活動的感測器，而目前這類感測器需要導電凝膠、膠帶和導線。為了驗證這一說法，他們測量了心臟、大腦和骨骼肌產生的電活動，相關研究成果發表在本週的《科學》雜誌上。
目前在正常環境下研究大腦功能是不可能的——要進行腦電圖檢查，患者必須在實驗室環境中，或者佩戴某種複雜的頭盔——但這種貼片或許能讓這一切成為可能。或者想像一下，一位患有退化性疾病、無法溝通的患者，可以透過這種貼片與電腦連接。
據美國國家科學基金會稱，在一項喉部貼片實驗中，該貼片的精確度足以讓研究團隊區分多個單字。他們甚至能夠以超過90%的準確率控制一款聲控電子遊戲。
「這項技術能夠以非常自然的方式將你與物理世界和網路世界連接起來，讓你感覺非常舒適，」愛荷華大學電機與電腦工程教授托德·科爾曼說道，他是該研究團隊的共同負責人。
這些電路的實現得益於新型製造方法，該方法能夠製造出塊狀半導體材料易碎的可彎曲版本。據愛荷華大學新聞稿稱，該研究團隊（成員還包括西北大學的工程研究人員）開發了一種名為「絲狀蛇形」的新型裝置結構。各種裝置的電路由細小的彎曲導線構成，如上圖所示。這種波浪形結構使電路能夠彎曲、扭轉、折疊和拉伸，同時保持其功能。
「電子學和生物學的融合才是關鍵所在，」西北大學工程學教授黃永剛說。 “所有現有的電子學形式都是堅硬、剛性的。生物學是柔軟、富有彈性的。這是兩個截然不同的世界。而這正是將它們真正融合起來的方法。”
