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可拉伸微電子技術有助實現人工智能可穿戴傳感器
港大研發
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生物醫學工程的一個快速發展的領域,是具備人工智能和數字醫療潛力的可穿戴生命健康傳感器。至關重要的一環,是開發這種傳感器的邊緣計算和人工智能能力。
香港大學(港大)工程學院電機電子工程系張世明博士領導的團隊開發了一款適用於可穿戴傳感器的感內計算平台,有助實現人機接口、數字健康、人工智能醫學等領域的器件應用。這項研究成果已於《自然 - 電子學》發表,題爲 A wearable in-sensor computing platform based on stretchable organic electrochemical transistors。
研究背景
生物醫學工程的一個快速發展的領域,是具備人工智能和數字醫療潛力的可穿戴生命健康傳感器。至關重要的一環,是開發這種傳感器的邊緣計算和人工智能能力,使得傳感器本身便可處理和分析所收集的數據,無需外部設備,從而提供更快速、更即時的反饋和服務。同時,減少傳感器終端和外部計算單元之間的數據交換,能有效降低功耗及保障私隱。這種技術在健康監測、運動追踪等領域有廣泛的應用潛力。
然而,目前的傳感器缺乏計算能力。傳感器表面與皮膚等軟組織的機械不匹配,也導致運動偽影,限制了器件的應用。
團隊取得的進展
港大團隊取得了幾方面的研究成果。團隊基於專門為生物電子應用而發明的新興微電子器件 - 有機電化學電晶體(OECT),製備了一款嶄新感內計算平台。團隊又爲 OECT 的材料和製造工序設定了標準化方法,以確保其機械可拉伸性。此一微電子平台將傳感、計算、可拉伸性集成到一個硬體中,適用於可穿戴傳感器計算應用,滿足實際需求。研究結果證實,新款傳感器可實時測量人體電生理信號,在運動狀態中穩定、低功耗地運行。
團隊又同時開發了一個多通道、一體化打印平台,可降低傳感器的成本和製造複雜度,以利大規模生產。
「通過開發軟微電子技術,我們構建了一個可穿戴感內計算平台,為人機接口、數字健康和人工智能醫學等領域的長期議題提供了有效的硬件解決方案。」張世明博士說。
研究團隊相信,他們的工作將推動可穿戴數字健康和邊緣人工智能的發展。張世明博士說:「這項突破性的研究成果,不僅展示了香港大學團隊的創新實力,更顯示了團隊致力提升健康科技以改善人們生活品質的決心與成就。」
團隊下一步工作包括:優化平台參數,探索其在醫療領域中多方面的潛在應用。
來源:香港大學
港大研發
可拉伸微電子技術,助實現人工智能可穿戴傳感器