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  隨著科技進步和社會發展，人們的健康問題日益突出，各類疾病如心血管疾病、睡眠呼吸暫停綜合征等死亡率高居不下，這類疾病死亡率較高的一個主要原因是，病情發生后缺乏及時的預警措施，致使病人無法采取預防手段，進而導致錯過最佳治療時機。健康實時監控和預警一直是國內外學者的研究熱點。

  現有健康檢測預警系統往往需要通過藍牙、WIFI、ZIGBEE等無線傳輸技術，將傳感器數據發送至移動設備端，由移動設備進行報警，一旦脫離移動設備，這些傳感器便無法單獨預警；此外，由于監控預警系統多由傳感器和報警部件（蜂鳴器、振動馬達等）串聯而成，整個系統的可靠性等于傳感器部件可靠性與報警部件可靠性乘積，任何一個環節的故障均會導致整個預警系統的失效，因此多部件串聯會大大影響系統可靠性。

  近年來，納米材料的高速發展為健康監測提供了新的技術手段，石墨烯、碳納米管等材料被廣泛應用于心率、呼吸等健康參數的檢測。然而現有檢測技術主要通過電阻或電容等電學信號的變化來反應力學信號的變化，雖然其靈敏度可以達到很高，但這些方法仍需要借助外部設備進行預警，無法實現自身報警。因此，開發一款集成檢測和報警功能于一體的電子器件，是一項極具啟發性和挑戰性的工作。

  近日，重慶大學光電學院陳顯平教授和電氣工程學院陶璐琪研究員團隊，提出一種監控預警于一體的新型電子器件。利用激光直寫技術將聚酰亞胺還原成多孔石墨烯材料，基于其多孔特性，該器件一方面能夠通過力敏特性感知呼吸、脈搏等生理信號；另一方面還可以通過自身的熱聲效應發出報警聲音。

  在該工作中，研究者通過優化不同圖案（正方形、鋸齒形和窗戶形）以實現兼顧多孔石墨烯的機械性能和聲學性能。其中百葉窗形電子皮膚的最高靈敏度（GF）高達316.3，這表明它對檢測微弱的生理信號具有極高的靈敏度；此外，其能夠在200 Hz到20 kHz的寬帶頻率下發出聲音，在檢測到呼吸中斷時會發出高頻聲音報警。

  得益于其良好的力敏探測和發聲報警能力，石墨烯電子皮膚器件可以廣泛應用于心血管疾病、睡眠呼吸暫停等疾病的健康監測和預警。此外，該方法將檢測和報警功能集成在一個器件中，大大提高了系統的可靠性，為傳感器的多功能集成開辟了一條新的途徑。相關論文在線發表在Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.201904706)上。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201904706