(图源：ScienceDaily)

科学家们已经开发出了一种人类友好的、超柔韧的、由阳光提供能量的有机传感器，它可以作为一个自供电的心脏监测器。

此前，他们开发了一种可用于纺织的柔性光伏电池。

在这项研究中，他们直接将一种被称为有机电化学晶体管的传感装置——一种可以用来测量各种生物功能的电子装置——集成到一个灵活的有机太阳能电池中。

通过使用这种仪器，他们能够在强光条件下测量老鼠和人类的心跳。

可直接安装在人体皮肤或组织上的自供电设备具有巨大的医疗应用潜力。它们可以作为生理传感器，实时监测人体的心脏或大脑功能。

但由于电池体积大、供电不足，或供电噪声干扰，适应性能不足和不能长期运行，实际实现已不现实。

这种装置的关键要求是稳定和充足的能源供应。

这项发表在《自然》(Nature)杂志上的研究的一个关键进展是在太阳能电池的光吸收器上使用纳米光栅表面，从而实现了较高的光电转换效率(PCE)和光角度独立。

因此，研究人员能够实现10.5%的PCE和11.46瓦特/克的高功率/重量比，接近15%的“神奇数字”，这将使有机光伏与硅基光伏竞争。

与60度光角下的非光栅器件相比，在次重复压缩试验中，PCE只降低了25%(从9.82%降至7.33%)，PCE增益提高了45%。

为了演示一种实际应用，一种被称为有机电化学晶体管的传感装置与一种超薄衬底上的有机太阳能电池集成在一起，这样就可以自行检测皮肤上的心跳，或者直接在老鼠的心脏上记录心电图(ECG)信号。

他们发现在勒克斯的照明水平下设备运行良好,相当于在一个晴朗的阳光灿烂的日子里的树荫下，并且噪音比连接电池的同类设备低，大概是因为没有电线。

据日本理化学研究所的KenjiroFukuda说：“这是在研制可放置在人体组织上的自供电医疗监测设备方面向前迈出的一大步。”

“还有一些重要的任务尚待完成，比如开发灵活的电力存储设备，我们将继续与其他团队合作，生产实用的设备。”

“重要的是，对于目前的实验，我们研究了我们设备的模拟部分，它为设备提供动力并进行测量。此外，还有一个以数字硅为基础的部分，用于传输数据，该领域的进一步工作也将有助于使这种设备变得实用。”

这项研究是由理化学研究所与东京大学的研究人员合作进行的。

此前，美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校的一个研究小组研发出了一种类似的新工具，即可穿戴式超声贴片，它可以非侵入性地监测皮肤深处动脉的血压，可以帮助人们更早、更精确地发现心血管问题。

这种柔软、有弹性的超声波贴片可以贴在皮肤上，即使使用者在移动，也能每次准确、精确地测量中枢血压。

不过，研究人员指出，这种贴片在进入诊所之前还有很长的路要走。