一種用于生物認證和生命體征測量的柔性傳感器
by Ingrid Fadelli , Tech Xplore
適形成像儀是柔性的電子元件，可以放置在與人體皮膚直接接觸的地方，記錄他/她的生命體征或其他生物信息。在過去幾年中，這些成像儀已經被廣泛使用，特別是用于生物認證和可穿戴電子產品，如智能手表或健身跟蹤器。
東京大學（University of Tokyo）和日本顯示器公司（Japan Display Inc.）的研究人員在過去開發的傳感器的基礎上，最近開發了一種新的適形成像儀，用于生物認證和生命體征測量應用。這臺新的成像儀由低溫多晶硅薄膜晶體管（LTPS-TFT）讀出電路和有機光電二極管組合而成，發表在《自然電子學》雜志上。
“我們的實驗室主要關注柔性電子器件的發展，特別是有機電子學的發展，”從事這項研究的研究員之一Tomoyuki Yokota告訴TexxPro。在我們以前的工作中，我們開發了一種用于生物醫療應用的超柔性OLED和有機成像傳感器，但是它的分辨率和速度不足以拍攝指紋圖像。我們在論文中提出的適形成像儀通過集成LTPS TFT和有機光電探測器來解決這個問題。”
盡管他們最近的流行，開發靈活的成像儀，可以達到高清晰度測量和高速記錄，迄今已證明是非常具有挑戰性的。過去的研究工作常常導致成像儀能夠獲得高清晰度的記錄，但速度相當慢，或者其他成像儀能夠在較短的時間內產生低清晰度的記錄。
另一方面，橫田和他的同事開發的新成像儀可以以每秒41幀的速度，以每英寸508像素的高分辨率讀取數據。這種顯著的性能是由有機光電探測器和LTPS-TFT集成到薄片型圖像傳感器中直接實現的。
橫田說：“由于我們的片狀圖像傳感器薄而易彎曲（總厚度只有15微米），因此可以很容易地集成到可穿戴設備中。”此外，它還可以用于測量健康狀況，同時執行生物認證。因此，我們希望它能有助于防止“欺騙”和患者信息混淆。”
Yokota和他的同事開發的薄而靈活的圖像傳感器可以獲取指紋和靜脈的高分辨率圖像，這些圖像現在被用于各種設置中的生物特征識別。它還可以測量所謂的“脈搏波”，即從人體心室收縮開始、從半月瓣傳播到人體動脈系統的壓力升高波，以及它的分布。
Credit: Yokota et al.
脈搏波是一種生命體征，通常在病人檢查時在醫療機構進行測量。除了能夠開發更先進的可穿戴電子設備和生物識別工具外，研究人員開發的適形成像儀還可以用于醫療應用，使醫生能夠隨著時間的推移監測病人的脈搏波。
“我們現在希望將我們的設備與智能手表等可穿戴電子產品集成，”Yakota說同時，我們也在探索我們的圖像傳感器在醫療領域的應用。”
更多信息: Tomoyuki Yokota et al. A conformable imager for biometric authentication and vital sign measurement, Nature Electronics (2020). DOI: 10.1038/s41928-019-0354-7
原文鏈接：https://techxplore.com/news/2020-02-flexible-sensor-biometric-authentication-vital.html
聲明：本文由 Newfellow 編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。
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