柔性電子設備是未來個性化健康管理新范式的重要組成部分，其具有與皮膚貼合、低運動偽影、長時間佩戴舒適等優(yōu)勢。然而，在超柔性傳感器中的多通道集成面臨著許多挑戰(zhàn)，主要是缺乏高性能和穩(wěn)定的傳感組件，以及允許皮膚無約束活動和呼吸的理想器件設計。

以光電容積脈搏波描記法（PPG）為代表的脈搏與血氧監(jiān)測技術(shù)已普及，因近紅外光具有出色的皮膚穿透能力，可通過光電探測器提取皮下血流搏動與血紅蛋白含氧量信息，但設計適用于近紅外波段的有機光電材料及其柔性傳感器件仍具挑戰(zhàn)。

將基于光電容積變化的PPG信號與基于生物電的心電圖（ECG）信號結(jié)合，可以增加脈搏信息提取的準確性和可靠性，通過后處理還可獲得血壓等健康指標。盡管已有柔性ECG電極和PPG傳感器相關(guān)工作，但構(gòu)建可靠的可皮膚集成PPG-ECG一體化系統(tǒng)面臨巨大挑戰(zhàn)，包括傳感器間的穩(wěn)固耦合、各器件的高性能和長期穩(wěn)定性、與皮膚集成的舒適性等。

針對上述問題，清華大學深圳國際研究生院徐曉敏、成會明團隊開發(fā)了在近紅外光下表現(xiàn)出性能的超柔性有機光電探測器。

該超柔性探測器厚度小于4µm，在近紅外區(qū)940 nm波長下的光電響應度為0.53AW-1，探測率為3.4×1013Jones，-3dB下截止頻率超過1MHz，在有機近紅外光電探測器領(lǐng)域達到水平，且具有良好的穩(wěn)定性?；趫F隊前期工作提出的可剝離超薄水凝膠與超柔性PEDOT:PSS基導電聚合物紋身電極，團隊成員進一步將超柔性光電探測器與導電聚合物電極通過超薄水凝膠集成在一起構(gòu)成PPG-ECG集成貼片傳感器，整個貼片厚度小于20µm，其彎曲半徑能與皮膚溝壑相匹配，實現(xiàn)與皮膚保形接觸，并進一步構(gòu)建了皮膚集成的多模傳感系統(tǒng)，實現(xiàn)了光電和心電信號的精準同步監(jiān)測，即使在動態(tài)工作條件下也能精確、穩(wěn)定地測量各種生命體征，包括心率、呼吸率、血氧飽和度和無袖帶血壓。

來源：傳感器專家網(wǎng)