日本東京大學(xué)與美國德克薩斯大學(xué)達拉斯分校的研究人員共同開(kāi)發(fā)出了可使用印刷工藝制造的“柔性體溫計（ultra-thinthermometer）”，研究成果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）的電子版中。

　　體溫計非常柔軟，可以像創(chuàng )可貼一樣貼在皮膚上使用，只需將它粘貼或包裹在待測物體周?chē)?，就可以監測其溫度的微小波動(dòng)。

　　這種材料用半晶質(zhì)丙烯酸酯聚合物復合材料和石墨合成出的，它的電阻隨著(zhù)溫度升高而增大，這種正相關(guān)性被稱(chēng)為“聚合物PTC（PositiveTemperatureCoefficient：正溫度系數）”。

　　在合成聚合物時(shí)，采用改變兩種單體混合比例的方法，使得響應溫度可在體溫附近調整。具體就是，通過(guò)改變丙烯酸十八酯和丙烯酸丁酯這兩種物質(zhì)在聚合物中的比例，使其可以監測區間在25~50℃間調整。所以它非常適合作為測量體溫用的溫度傳感器。而原來(lái)調整聚合物PTC響應溫度的方法是改變分子量，因此響應溫度的控制性低。

　　體溫計非常薄，只有15μm，相當于人類(lèi)頭發(fā)的1/4；彎曲半徑是700μm，就像前文說(shuō)的可以貼在活體表面，像創(chuàng )可貼一樣。

　　它有超高的靈敏度（20mk[K是開(kāi)爾文，mk是開(kāi)爾文的千分之一]）和響應速度（低于100ms）。靈敏度越高，精確度就越高。比如呢，靈敏度低的溫度計改變1℃才能有反應，但是這種材料20mk的高靈敏度意味著(zhù)，在25攝氏度的時(shí)候，溫度改變0.02度就可以被檢測到，是不是很鵝妹子嚶！而低于100ms的響應速度就是如果溫度改變，溫度傳感器的電阻會(huì )在100ms之內發(fā)生隨之改變。

　　體溫計可測量的溫度區間是25~50℃，簡(jiǎn)直完美覆蓋了人體體溫區域（34.7℃~38℃不等）。研究小組還制作出了利用印刷工藝集成了有機晶體管有源矩陣的12點(diǎn)×12點(diǎn)的多點(diǎn)溫度計。并實(shí)時(shí)測量了表面溫度的分布。它可以精確測出恒溫動(dòng)物肺部的溫度穩定性，包括肺部的核心溫度和吸入空氣溫度的差別等等。

　　研究小組將此次開(kāi)發(fā)的溫度傳感器貼在老鼠的肺表面，測量了伴隨呼吸運動(dòng)的溫度變化。結果發(fā)現，盡管外界氣溫（25℃）與體溫（37℃）差距很大，老鼠的肺在呼氣和吸氣時(shí)的溫度差卻只有大約0.1℃。實(shí)驗表明：恒溫動(dòng)物可精準地保持恒定體溫。

　　柔性體溫計的設想用途是監測嬰兒體溫，盡早發(fā)現身體異常；貼在術(shù)后患處監測炎癥導致的發(fā)熱；還可以用于測量運動(dòng)中衣服內側的體溫，以便開(kāi)發(fā)功能性運動(dòng)服等等。試驗時(shí)，體溫計連續使用次數達到接近2000次，今后研究小組將進(jìn)一步減小厚度，提高可反復測量的次數，爭取3年內實(shí)現商品化。

　　作為亞洲常年第一的大學(xué)，東大對柔性材料的研究有不少成果，比如太陽(yáng)能臂環(huán)、帶有傳感器的透明塑料有機薄膜以及智能尿布等等。

　　太陽(yáng)能臂環(huán)是由一塊柔性非晶硅太陽(yáng)能電池板、一個(gè)壓電式揚聲器、一個(gè)體溫傳感器和一個(gè)電源短路組成。所有零部件均采用有機材料制成，可直接與皮膚接觸。這個(gè)臂環(huán)可用于監測患者體征。當患者體溫過(guò)高時(shí)，還可發(fā)出警告。

　　有機薄膜的厚度只有2μm，而且柔韌性相當好，可彎曲、可拉伸，也可折疊。哪怕是放在潮濕的環(huán)境，也不會(huì )影響到它的性能。它完全可以粘附到人體任何部位，而佩戴者幾乎感覺(jué)不到它的存在。即使監測對象在不?；顒?dòng)，傳感器也不會(huì )發(fā)生位移、脫落及破損，可以穩定地監測體征信息。驗證實(shí)驗結果表明，傳感器可以精確測量物理量（應變）和生理電信號（心電）。

　　智能尿布通過(guò)傳感器，可以讓尿不濕探測寶寶是否尿尿，再通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊，及時(shí)將信息發(fā)送給監護人。傳統的尿不濕需要監護人不斷檢查小孩子是否尿尿或者哭鬧，如果是電子傳感器的方式，就省去了這個(gè)麻煩。這項技術(shù)可以將傳感線(xiàn)路整合在薄膜上，每個(gè)售價(jià)只要幾日元，感覺(jué)世界一下子變得美好起來(lái)了。

　　以上這些研究都是由TakaoSomeya教授和他的團隊進(jìn)行的。Takao教授一直從事具有柔性、大面積等特點(diǎn)的有機器件的開(kāi)發(fā)。教授瞄準的目標不僅僅是貼在人體表面的用途，他表示，有機器件還將應用于植入式器件。