读创记者对话“柔性电子之父”约翰罗杰斯：人造“皮肤”或可延长人类寿命读创

读创/深圳商报采访人员袁斯茹
破纪录和做研究两不误的“苏神”又发论文了。近日，苏炳添回到暨南大学教学，还在《中国科学：信息科学》上发表了一篇关于柔性可穿戴传感器的论文，讲述了电子设备如何辅助科学训练。
约翰罗杰斯线上演讲
柔性电子皮肤是近年来的热门研究。近日，在2021腾讯WE大会上，读创/深圳商报采访人员线上采访了“柔性电子之父”、美国西北大学教授约翰罗杰斯。据悉，罗杰斯是少有的同时入选美国国家工程院、美国国家科学院和美国国家医学院的三院院士。
“手风琴材料”打造人体第二层皮肤
英剧《黑镜》中有一个“脑洞”：未来每个人的耳后都被植入了“记忆芯片” ，它成为人身体的一部分，帮助储存、调取、甚至删除记忆。
“记忆芯片”或许还停留在想象中，但“人体芯片”已经在逐渐走入现实。其中，罗杰斯团队作出了巨大贡献。
柔性电子技术，即将硬质材料的电子器件制造在柔性基板上，让其具备更大灵活性，从而满足人们的生产生活需求。谈起技术难点，罗杰斯表示，在保持多样化电子功能的同时，第一是材料要足够薄，第二是要让它们实现“从硬到柔”的转变，像天然组织一样与人体兼容。

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罗杰斯展示了团队耗费15年打造出的柔性电子材料。在常用的硅片上，做出非常薄的硅带、硅薄膜和硅线，再将其粘在柔软的薄膜橡胶片上，不同于常规的平面放置，团队将其做成波浪形，形成一种软硬组合材料，原理和手风琴类似。
“硅带的形状不仅可以是波浪形，也可以像内部彼此连接的小弹簧。通过对这些软硬结合材料进行力学量化建模，我们就可以设计电路来提供相应的电子功能，同时确保力学特性可以和皮肤相适应。”罗杰斯说。
临床应用有突破性功能
目前用于临床的可穿戴设备不少，但在罗杰斯看来，柔性电子是为人体最大的器官——皮肤而打造，其临床应用也将带来突破性改变。“要获取具有临床意义的数据，必须持续监测，并将足够量的数据用机器学习加以分析，柔性皮肤有望做到这一点， ”他表示， “此外，它还能实现目前的可穿戴设备无法实现的功能。比如监测心脏健康、记录心电图、精确跟踪皮肤的水合作用和通过新的表皮动脉检测血液脉冲流等。”
目前，罗杰斯团队的研究已走向应用，尤其是在早产儿和老年人的健康管理方面。

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早产儿健康状况不稳定，需要全天24小时的重要生命体征监测，且测量精度要达到临床级别。传统生物传感器需要通过硬件接口连接，再植入皮肤表面，实际操作中会有影响自然活动、伤害皮肤等缺点。为此，罗杰斯团队抛弃了所有硬件，用1-2个无线表皮电子设备代替，其中一个置于胸部，一个置于手部或脚部，就可监测所有重要生命体征。“这些设备就像一个不间断的无线数字听诊器，不仅可以测量心电图和体温，还能测量心音、监测心脏瓣膜的开闭等。”罗杰斯说。
据悉，该团队设备已在印度、巴基斯坦、赞比亚、肯尼亚和加纳落地，有约一万名婴儿和孕妇用上了这项技术。
“电子设备作为传感器执行治疗方案，从而增强人体器官功能并延长人类寿命，这是我对更远未来的设想。”罗杰斯告诉采访人员。