Jung Hoonui 教授团队利用液态金属与微结构设计开发柔性贴附式贴片
即使剧烈运动也能记录比现有清晰2倍的心电信号，刊登于 Adv. Sci.
对心血管疾病患者来说，心电图贴片既是生命线，也是严重“瘙痒”的根源。
贴上心电图检测贴片时，会突然感到一阵冰凉，这是为清晰捕捉信号而涂抹的凝胶所致。
贴片边缘所涂覆的化学粘合剂还会引发皮疹或在皮肤上留下印痕。如今，一种无需这类凝胶和粘合剂、却能紧贴皮肤并测量心电信号的贴片已经问世。
蔚山科学技术院机械工程系 Jung Hoonui 教授团队9日表示，他们利用液态金属与橡胶硅胶的微细结构，开发出了无需凝胶和粘合剂的高性能心电图贴片。
研究团队（自左起）包括教授 Jung Hoonui、研究员 Lee Sangwoo、研究员 Song Hyunseok、研究员 Kim Jinseo。UNIST 提供
View original image该贴片由宽度为20微米（㎛，1㎛为1米的百万分之一）的液态金属管构成，整体呈蜗牛壳般盘绕形态。与皮肤直接接触的管道下侧为开口结构，因此心脏搏动信号可以直接传递到液态金属电极，由此即便没有凝胶，也能很好地捕捉心搏信号。
由于与皮肤接触的一面是开口的，在受压时液态金属有可能向下渗出。为了解决这一问题，研究团队在管道下端设计了向内卷曲的水平突起结构。此外，由于管壁极薄，即便是金属材质，也不会带来冰冷触感。
贴片整体表面分布着直径28㎛、高度20㎛的微小突起，这些突起起到粘合剂的作用。与皮肤附着的突起部分像帽檐一样外凸，其粘附力比普通微突起更强。帽檐状突起结构能够贴合皮肤的微小起伏，实现无缝附着，从而增大接触面积，以此提高物理粘附力。
测试结果显示，该贴片的电极电阻比市售贴片低5倍以上。这意味着它不仅能捕捉到微弱信号，即使在剧烈运动时也能准确检测出心搏信号。
同时，其粘附力足以承受100克重量悬挂而不脱落，因此还能减少因贴片未牢固附着而产生的噪声。在实际步行或奔跑等剧烈活动中，该贴片维持的信号准确度比市售心电图贴片高出约2倍。
与医院使用的一次性贴片不同，这种贴片可重复使用500次以上，且耐久性出色。其粘附力源于微细结构，而非一次性粘合剂；同时，与凝胶干涸后信号精度下降的市售贴片不同，这款贴片在无凝胶情况下也能长期实现高精度心电测量。
Jung Hoonui 教授表示：“我们仅通过精细的结构设计，就同时解决了液态金属泄漏和皮肤附着两大难题。该技术有望应用于面向皮肤敏感患者的长期健康监测技术以及高精度人机交互界面，成为下一代可穿戴系统的源头技术。”
研究团队已将该技术转移给 Enbixlab，正在推进商业化。由于技术商业价值获得认可，该项目入选了由中小风险企业部支持的“技术创业投资计划（TIPS）”课题，并成功完成早期融资，正加速推进。
Enbixlab 是由 Jung 教授与电子电气工程系 Kim Jaejun 教授共同创立的企业。该公司计划将独创的贴片技术与片上人工智能（On-chip AI）相结合，率先占领下一代可穿戴医疗健康市场。
本次研究成果被国际学术期刊《Advanced Science》选为封面论文（Inside Front Cover），并于1月5日发表。
本研究在科学技术信息通信部、产业通商资源部和韩国研究财团的支持下完成。
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