貼紙般的可穿戴電路將催生物聯網醫療應用

寂靜天花板

美國威斯康辛大學-麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison；UW-Madison)的研究人員宣稱打造出最快速且可伸展的可穿戴集成電路(IC)，這一進展可望推動物聯網(IoT)以及更多連網的高速無線世界進展。
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工程師們已經為尋求擴展穿戴式電子產品功能與應用的制造商——特別是致力于開發利用新一代無線寬帶技術(即5G)的設備，打造出一款平臺。
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. j1 a" `5 v! g+ J這種可伸展的電路具有獨特的結構，主要是由于受到雙絞線對電話線的啟發。基本上，它包含了兩條以重復S曲線模式的超纖巧交錯電力傳輸線。
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這種層層卷繞的形狀——以2層分段的金屬塊組成，就像3D拼圖一樣——賦予傳輸線得以伸展而不影響性能的能力。它還有助于保護這些線路免于外界干 擾，同時限制流經其間的電磁波，幾乎完全消除了電流的損耗。目前，這些可伸展的整合電路可作業于高達40GHz的調頻(RF)。
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0 M, V4 M5 c, x& M9 g- Q此外，相較于寬度可能達到640微米(或0.64毫米)的其他可伸展傳輸線，這些新的可伸展電路只有25微米(或0.025毫米)厚。這是極其微小的，甚至小到足以在表皮電子系統等多種應用中實現高效率。
9 j" ?/ f7 p& r: n0 b. m3 u以UW-Madison 電子與計算機工程系教授Zhenqiang (Jack) Ma為主導的研究小組，在《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)期刊中發表了這項功能強大、高效率的IC研究細節。
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過去十年來，Ma的研究小組一直致力于開發所謂的晶體管主動組件。這項最新的進展結合了研究人員在高頻與軟性電子領域的專業技能。
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這項研究是由美國空軍科學研究辦公室(Air Force Office of Scientific Research)支持。“我們已經找到了一種新的方式，能將高頻主動晶體管整合于可無線傳輸的有效電路中，”Ma表示，這“是一款平臺，同時為許多的新 功能開啟了大門。”例如，在移動通信中，5G網絡的寬廣微波無線頻率將能容納越來越多的手機用戶，同時大幅提高數據速率與覆蓋率。
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在重癥加護病房中，表皮電子系統(像紋身貼紙般貼附于皮膚上的電子)能讓醫護人員遠程無線監測病人，透過減少電纜與電線的糾結，從而提高病人的舒適度。

2 s! w5 j9 k1 [! w6 }" R' y這篇文章的其他作者還包括UW-Madison 的Yei Hwan Jung、Juhwan Lee、Namki Cho、Sang June Cho、Huilong Zhang、Subin Lee、Tong June Kim與Shaoqin Gong，以及中國電子科技大學(University of Electronic Science and Technology of China)的Yijie Qiu等人。