成果简介
皮肤传感器可以精确感知重要的电生理信号，包括脑电图（EEG）、心电图（ECG）和肌电图（EMG）。尽管在开发作为电极传感器的软性材料方面取得了重大进展，但数据采集（DAQ）单元–皮肤上电子感应系统的另一个不可或缺的组成部分–通常表现为体积庞大或单模感应，这对感应系统的便携性或感知信息的全面性是不利的。
本文，南京农业大学Cheng Zhang等研究人员在《Adv. Mater. Interfaces》期刊发表名为“Three-in-OnePortableElectronicSensorySystemBasedonLow-ImpedanceLaser-InducedGrapheneOn-SkinElectrodeSensorsforElectrophysiologicalSignalMonitoring”的论文，研究设计了一个便携式的多模态数据采集单元来解决上述挑战。通过将DAQ单元与低阻抗（<100Ω）的激光诱导石墨烯皮肤电极传感器、无线通信模块、电源模块和3D打印保护壳组装在一起，完成的传感系统可以实现脑电图、心电图和肌电图的三合一监测，重量轻至22g，成本低至25美元。
此外，还开发了一个移动应用程序，实时显示所感知的电生理信号。使用所设计的传感系统演示了人机界面和嵌入式机器学习，表明其在人工智能方面的潜在应用。这个廉价的三合一便携式电子感应系统的成功，为多功能可穿戴电子设备的设计、制造和商业化提供了启示，该系统在健身追踪、医疗诊断和人机界面方面有广泛的应用。
图文导读
图1、三合一便携式电子传感系统的制造工艺、概念和光学照片。
图2、LIG皮肤传感器的表征
图3、电子感官系统的硬件和软件
图4、使用感觉系统对心电图、脑电图和肌电图进行身体监测。
图5、电生理信号的双通道监测
图6.电生理信号可以用来控制机器对人的意图
图7、用于信号分类的嵌入式机器学习
小结
综上所述，作者展示了一种用于实时监测脑电图、心电图和肌电生理信号的三合一便携式电子感应系统。感应系统主要包括新型LIG皮肤电极传感器、自主研发的DAQ单元、BLE 5.1无线传输模块、锂离子电池供电模块、3D打印保护壳、自主研发的移动应用程序。所展示的三合一便携式电子传感系统促进了可穿戴电子产品的发展及其在医疗保健、人机界面等方面的应用。
文献：https://doi.org/10.1002/admi.202201735
本文来自材料分析与应用，本文观点不代表石墨烯网立场，转载请联系原作者。
