Philips、MC10 凭借名为 Guardian 的可穿戴传感器系统、BioStamp nPoint 生物传感器走在了前面
每个 Dr. Scholl 的足部矫形器 Custom Fit Kiosk 中都有一点 Rob Podoloff 的身影：Tekscan 的首席技术官Inc. 是柔性力敏电阻器 (FSR) 的先驱。他在售货亭设计了内胆，可以帮助您了解 Dr. Scholl 的哪些鞋垫可以让您的脚步恢复弹力。
东北大学的 Ahmed Busnaina 和 NSF 的高速纳米制造纳米科学与工程中心他花了 10 年时间开发了用于制造传感器的纳米级印刷系统。他发明了用于跟踪人的步态的柔性传感器，这些传感器广泛应用于医疗康复领域。世界各地的牙医也使用他的咬合传感器来测量上部和下部是否牙齿一起正常工作。
Podoloff 的 FSR 是三种柔性传感器之一，该类别还包括光子学（例如，智能手机上的指尖传感器）和电化学传感。
在除了 FSR，电化学传感器还广泛用于生物医学应用。
“迄今为止商业化程度最高的领域是最先开始的领域，这就是 Tekscan 和 Interlink Electronics 正在努力做的事情-感应电阻器，”以他的名字命名的营销咨询公司总裁 Roger Grace 说。
“正在迅速商业化的是本质上是电化学的传感器。这些保形/可拉伸生物传感器，当应用于皮肤时，使用容易接触到的体液，例如汗液，来评估广泛的生理现象，例如脱水，”他补充道。 “它们不仅被认为是‘可穿戴的e' 但在许多应用中，由于成本低，它们也可以是一次性的。”
大学的研究人员正在对柔性电化学生物医学传感器进行大量研究，目前只有少数制造商在生产
例如，MC10 具有 BioStamp nPoint 生物传感器，该传感器经 FDA 批准可用于在临床试验中监测人们的生命体征。荷兰电子巨头飞利浦正在营销 Guardian，这是一种可穿戴传感器系统，可监测住院患者的生命体征，并在出现异常时通知护理人员。
配备传感器的一次性尿布已经上市，其他正在开发的一次性尿布也很智能慢性伤口创可贴可在检测到感染时分配抗生素。
研究实验室已经展示了可以检测葡萄糖、乳酸、酒精和芬太尼等物质的传感器。
简单的传感器设计帮助
对于专注于电化学传感器的初创公司或者，传感器设计的相对简单性有助于扩大生产。此外，由于柔性传感器的制造方式与印刷电子产品大致相同，因此存在现有的制造基础设施。
如果传感器要广泛用于生物医学应用，指标显示的市场占有率前景广阔，它们需要柔韧甚至可拉伸，因为需要粘附在移动人体的不规则表面上，而硅等坚硬、不灵活的材料无法有效接触。
Pulin Wang , StretchMed 联合创始人兼董事总经理，在 NextFlex 美国 2019 年创新日展示了他的电子纹身传感器，该传感器具有更准确的 EMG 读数的潜力。NextFlex 是在巴拉克奥巴马总统的管理下成立的公私技术中心，旨在推进...身体的一部分，”王说。 “与仍然会在传感器和皮肤之间留下很多间隙的软传感器相比，我们的传感器是可拉伸的，因此可以贴合您的皮肤，提供最佳界面。”
Tekscan 是“在使用可拉伸和灵活的物质的过程中，这有望开辟更多的医疗应用，”Podoloff 说。 “但是，当然，这带来了另一组挑战，因为您必须拥有一个能够弯曲和拉伸以留在基材上的墨水系统。”
在“墨水”和塑料之间发挥重要作用
2016 年，加州大学圣地亚哥分校纳米工程系的研究人员发表了一篇论文，探讨了一种可能解决墨水问题的方法，这种墨水可用于可拉伸基材并可用于医疗设备。
Amay Bandodkar 及其同事制作了一种自修复墨水，其中包含磨碎的钕磁铁
如果在基材拉伸时墨水“破裂”，墨水中的颗粒会相互吸引并重新结合。
塑料，如 PET，是最新的广泛用于传感器底座的材料。纸质基材在未来很有前途，织物也是如此——将传感纤维编织或绣在布背衬上。
嵌入传感器的可穿戴设备主要用于健身市场。他们可以监测心率、呼吸、步行或跑步的距离以及温度。 Athos 品牌的健身装备甚至配备了微肌电图传感器来监测肌肉活动。
“它已经从电子游戏变成了材料游戏，”Grace 说。 “'墨水'和塑料之间的游戏是这里游戏的名称。”
常见和稀有材料
更多关于 Grace 提到的材料的见解来自 Ahmed Busnaina， Northea 机械与工业工程系主任斯特恩大学和 NSF（国家科学基金会）高速纳米制造纳米科学与工程中心主任。
他分拆了一家制造纳米级胶印系统 NanoOPS 的公司，他担任该公司的首席技术官。
目前是第二代，该机器使用现有的半导体行业机器人技术，并且完全是软件驱动。它可以打印到 20 纳米。
除了 Kapton、PET、PETG 和 PU 等柔性塑料外，“NanoOPS 还可以打印在硅晶圆、玻璃、陶瓷、金属……任何平坦的表面上，”Busnaina 说。 “我们没有得到无法打印的基材。”
Busnaina 和他的团队打印的墨水解决方案都是导体、半导体和绝缘体，包括铜、金、钛、铂、银、铝以及各种无机和有机半导体，以及石墨烯和纳米管。
ManNanoOPS 上的制造与制造传感器的传统方法有很大不同。
“因为它是印刷过程，所以不需要化学反应（如电镀或化学气相沉积），这是传统工业的局限性有，”他说。 “或者你需要吸尘器。我们不需要这些。”
Busnaina 的传感器可以创造历史
这位教授还获得了纳米电子学和印刷电化学传感器的专利，这是一种基于单壁碳纳米管的生物传感器检测汗液中的葡萄糖、乳酸和尿素。该传感器基于对纳米管进行修饰，其中连接器与纳米管非共价结合并与酶共价结合。这种酶与汗液相互作用，增加传感器内纳米管的电阻。
Busnaina 设想在临床环境中使用传感器监测患者。
为了实现这一目标，传感器配备电子设备和射频信号发生器，可以与中继站、智能手机或远程接收器进行通信。用于捕获和引导汗液的微流体技术以及电源仍在研发中。
如果实现这一点，Busnaina 将在电化学传感器上留下自己的印记，就像 Podoloff 在 FSR 上留下的遗产一样。
Dr. Scholl kiosks 内部关键技术的灵感来自一位牙医Rob Podoloff 于 20 世纪 80 年代中期在麻省理工学院攻读机械工程硕士学位，当时他获得了一项注定用于在无处不在的 Dr. Scholl Custom Fit Kiosk 中使用足部矫形器——来自一位好奇的牙医，他曾在个人电脑上上过成人教育课程。
Rob Podoloff，Tekscan Inc. 的首席技术官，发明了世界上第一个力敏电阻器。由于 Podoloff 在麻省理工学院的人工智能实验室工作，他碰巧知道用于传感器。他知道牙医提出的问题没有得到回答。没有薄而灵活的传感器，你可以咬住它来提供那种信息。
“我和我的室友都是饥饿的研究生，如果这位牙医愿意付给我们一点钱来研究一下它，我们非常高兴，”他说。
当学生们集思广益并尝试不同的事情时，波多洛夫想起了他的父亲，他代表一家制造加热器来为汽车后视镜除霜的公司。加热器使用柔性铜蚀刻电路。
学生们拿到它们后意识到，如果他们可以在电路上制作某种网格，他们就有办法在 ea 内创建单独的传感单元ch 网格的交点。他们从一个旧的加热器电池和一些导电橡胶中拼凑出一些东西。
“我制作了这个笨重的传感器，我至少能够分辨出我按在它上面的位置，”Podoloff 说。 “这足以成为一个突破，‘我们可以开一家公司并进一步追求这个吗？’”
牙医首次接触 Podoloff 两年后，学生们率先打印了一个矩阵 -基于传感器，修复医生正在寻找的传感器模型 - 最终被称为“T-Scan”数字咬合分析系统的原型。在此期间，他们还成立了 Tekscan, Inc.。
在过去的几十年中，Tekscan 已将其应用组合扩展到牙科咬合以外的其他行业，包括汽车设计、医疗设备和机器人技术。 Tekscan 目前在印刷力和压力传感器技术方面拥有 18 项专利——最新的这是去年发布的。
