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基于光學(xué)檢測(cè)手段的可穿戴式健康追蹤器有望應(yīng)用于公共衛(wèi)生領(lǐng)域，因?yàn)?span style="margin: 0px; padding: 0px;">它們可以無(wú)創(chuàng)追蹤重要健康體征。但是，目前為止，使用的剛性技術(shù)阻礙了可穿戴設(shè)備的最終性能和形狀因數(shù)。這里，證明了一類(lèi)新的柔性、透明的可穿戴器件，基于半導(dǎo)體量子點(diǎn)敏化的石墨烯（GQD）。該工作展示幾種原型可穿戴設(shè)備，它們能夠無(wú)創(chuàng)地監(jiān)測(cè)重要的健康跡象，包括心率，動(dòng)脈血氧飽和度（SpO2）和呼吸頻率。演示了使用環(huán)境光的操作，提供低功耗。在大氣光照下進(jìn)行了演示，僅提供低功耗。此外，使用柔性紫外（UV）-敏感光電探測(cè)器與近場(chǎng)通信電路板的異構(gòu)集成，可以促使光電探測(cè)器和智能電話之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信和電力傳輸，從而提供無(wú)電池操作。該技術(shù)為無(wú)縫集成可穿戴設(shè)備開(kāi)辟了新路徑，并通過(guò)無(wú)線探測(cè)紫外線指數(shù)為用戶(hù)提供支持。

Figure 1．基于GQD PDs的健康檢測(cè)原型。（a）柔性、透明GQD PDs集成于HR的監(jiān)測(cè)手鐲的光學(xué)照片，（b）柔性PD的放大圖片，（c）在柔性基底上組裝石墨烯和QDs的示意圖，（d）反射模式下的PPG示意圖，（e）基于反射模式PPG的HR監(jiān)測(cè)手鐲，（f）透射模式PPG示意圖，（g和h）在移動(dòng)手機(jī)屏幕上的健康貼片，（i）透射和反射模式下操作的標(biāo)準(zhǔn)化PPG記錄。

Figure 2. 在柔性聚合物基底上的GQD PDs的電學(xué)-光學(xué)和機(jī)械表征。（a）PD在PET基底上的光學(xué)照片，（b）光誘導(dǎo)阻抗變化，（c）PD在PEN基底上的機(jī)械穩(wěn)定性，（d）在聚酰亞胺上的柵極PDs照片，（e）施加的柵極電壓與其響應(yīng)，（f）在固定柵極電壓下檢測(cè)器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

Figure 3.通過(guò)GQD健康貼片進(jìn)行HR和RR測(cè)量。

Figure 4. 無(wú)線、無(wú)電池的UV監(jiān)測(cè)貼片。（a）GQD-UV貼片，（b）無(wú)線、無(wú)電池的UV監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，（c）通過(guò)將UV貼片放置在手臂上進(jìn)行移動(dòng)UV指數(shù)監(jiān)測(cè)，（d）調(diào)制NFC輸出信號(hào)。

該研究工作由巴塞羅那科學(xué)技術(shù)研究所的Gerasimos Konstantatos 聯(lián)合 Stijn Goossens團(tuán)隊(duì)于2019年發(fā)表在Science Advances國(guó)際頂級(jí)期刊上。原文：Flexible graphene photodetectors for wearable fitness monitoring（DOI: 10.1126/sciadv.aaw7846.）