黃永剛與John A. Rogers團隊，一種可實時測量汗液（速率，損失和溫度）的皮膚電子設備
【導讀】：
監測流量，汗液的累積流失和溫度可以為診斷與熱應激有關的體溫調節性疾病和疾病提供有價值的生理見解。然而，獲得具有高時間分辨率的這些參數的準確，連續的估計仍然具有挑戰性。本研究報告了一個可以實時無線測量出汗率，出汗量和皮膚溫度的平台。該方法結合了短而筆直的流體通道，以利用基於熱致動器和精密熱敏電阻的流量傳感器捕獲從皮膚中流出的汗液，該流量傳感器與汗液物理隔離，但與汗液熱耦合。該平台使用芯片上的藍牙低功耗系統自主傳輸數據。
一種電子無線系統，可軟連接到皮膚，以分析體育鍛煉過程中釋放的汗液的動力學和化學性質。
監測與汗有關的動態，例如汗水速率，累積的汗水流失和汗水溫度隨時間的推移，可以幫助醫生診斷體溫調節障礙和其他與熱應激有關的疾病。但是，目前沒有設備可以準確，連續地測量或估計這些參數。
美國西北大學黃永剛教授與John A. Rogers團隊及韓國高等科學技術研究院的研究人員最近開發了一種電子設備，可用於無線測量出汗率，出汗量和皮膚溫度。該設備發表在《自然電子》上的一篇論文中，可以幫助隨着時間的流逝更有效，更可靠地監測與汗液有關的動態。
實驗裝置和無線電子學平台，實驗裝置的光學圖像和用於台架研究的無線平台。b、 分解圖，配置了藍牙低能量（BLE）通信的無線平台的圖示。
皮膚接口微流控系統設計成與流量傳感平台a集成，光學圖像顯示，從額頭冒出的汗液會進入汗液覆蓋層中的流量傳感部分，然後移動到覆蓋層中的汗捕獲/存儲部分μ-網絡（a）
蜿蜒的水道和μ-RVs由閥門隔開）。b、 設備示意圖。
全裝配系統a，裝配圖。b、 安裝在健康男性志願者額頭上的完整組裝系統的圖像。
John A. Rogers說："我們正在開發附着在皮膚表面的柔軟的微流體設備，它們可以捕獲，存儲和執行原始蛋白的微生物標誌物分析，這些蛋白是通過內分泌腺的作用釋放出來的微升量的汗液。" "我們先前在該領域的研究，其中一些是最近推出的Gatorade商業產品的基礎（請參閱Gatorade網站上的Gatorade Gx止汗貼），它依賴於基於視覺/圖像的方法來確定汗水進入微通道網絡的程度。"
羅傑斯和他的同事們最近的研究的總體目標是開發一種數字和無線平台，該平台可以幫助跟蹤所謂的汗水"填充過程"，而無需目視檢查設備。這對於許多應用而言可能是非常有價值的，例如跟蹤急救人員或醫務人員中出汗相關的過程，他們通常會在其防護裝備下佩戴設備。
"我們創建的新系統採用了基於非接觸熱的方案，可直接跟蹤皮膚表面的汗液流，從而完全不需要微通道結構，但同時仍與更複雜的結構兼容微流體系統進行汗液採樣和生物標記分析。" Rogers解釋說。"該設備不斷將流量和總體積信息傳達到標準智能手機，並提供有關核心體溫的信息。"
由這組研究人員創建的設備旨在直接應用於用戶的皮膚上。收集與汗水相關的信息後，設備會通過藍牙低能耗系統自動將其發送到智能手機。
研究人員的傳感器可以直接測量汗液流量，然後使用收集到的信息來量化汗液總流失，而沒有限制，也不需要微通道結構。此外，該設備可以與先進的微流控系統或比色化學試劑結合使用，以收集pH值並確定使用者汗液中氯，肌酐和葡萄糖的濃度。
將來，由羅傑斯和他的同事們引入的皮膚電子平台可以使健康專家更可靠地實時收集與汗水有關的信息。反過來，這可以幫助及時診斷出汗過多或失調相關的多種疾病和疾病。
具有測量皮膚溫度功能的無線平台，多模式感測出汗率/流失和皮膚溫度的平台電路圖和方框圖，以及它與智能手機（BLE收音機）的無線接口。皮膚溫度感應模塊包括熱敏電阻（TH）；距離加熱器15.5 mm）的電阻（R）。b、 設備的圖片。在加熱的情況下測量出汗率和皮膚溫度（頂部），並通過轉動將上游熱敏電阻置於微流控通道的入口（底部）。c、 感應身體上的點，用於使用設備對皮膚/汗液溫度進行多模式感應。
羅傑斯說："我們系統的無線，自主運行增強了其實用性，並擴展了使用模式，可滿足從體育/健身，工人健康，醫療和軍事用途等幾乎所有應用的需求。" "我們現在正在探索商業化機會，作為汗水分析的補充平台或下一代平台。"
