Kredit:Yokota et al.
Anpassningsbara bildapparater är flexibla elektroniska komponenter som kan placeras i direkt kontakt med en mänsklig användares hud, registrerar hans/hennes vitala tecken eller annan biologisk information. Under de senaste åren, dessa bildapparater har blivit flitigt använda, speciellt för biometrisk autentisering och i bärbar elektronik, som smarta klockor eller träningsspårare.
Bygger på sensorer som de utvecklade tidigare, forskare vid University of Tokyo och Japan Display Inc. har nyligen skapat en ny anpassningsbar imager för både biometrisk autentisering och mätning av vitala tecken. Denna nya bildapparat, presenteras i en tidning publicerad i Naturelektronik , tillverkades med hjälp av en kombination av lågtemperatur polykristallin kisel tunnfilmstransistor (LTPS-TFT) avläsningskretsar och organiska fotodioder.
"Vårt laboratorium fokuserar på utveckling av flexibel elektronik, speciellt organisk elektronik, " Tomoyuki Yokota, en av forskarna som genomförde studien, berättade för TechXplore. "I vårt tidigare arbete, vi utvecklade en ultraflexibel OLED och organisk bildsensor för biomedicinska applikationer, men dess upplösning och hastighet räckte inte till för att ta en fingeravtrycksbild. Den anpassningsbara imager som vi presenterade i vår artikel löser detta problem genom att integrera LTPS TFT och en organisk fotodetektor."
Trots deras senaste popularitet, utveckla flexibla bildapparater som kan uppnå både högupplösta mätningar och hög inspelningshastighet, har hittills visat sig vara mycket utmanande. Tidigare forskningsansträngningar har ofta resulterat i bildapparater som kan uppnå högupplösta inspelningar men är ganska långsamma, eller andra som producerar inspelningar med lägre definition under kortare tidsperioder.
Kredit:Yokota et al.
Den nya avbildaren utvecklad av Yokota och hans kollegor, å andra sidan, kan uppnå avläsningar med en hög upplösning på 508 pixlar per tum, med en hastighet av 41 bilder per sekund. Denna enastående prestanda möjliggörs direkt av integrationen av en organisk fotodetektor och en LTPS-TFT i en tunn, bildsensor av arktyp.
"Eftersom vår bildsensor av arktyp är tunn och böjbar (dess totala tjocklek är endast 15 mikrometer), det kan enkelt integreras i bärbara enheter, " sa Yokota. "Dessutom, den kan användas för att mäta hälsotillstånd och utföra biometrisk autentisering samtidigt. Som ett resultat, vi förväntar oss att det kan bidra till att förhindra att "spoofing" och patientinformation blandas ihop."
Den tunna och flexibla bildsensorn som utvecklats av Yokota och hans kollegor kan ta högupplösta bilder av både fingeravtryck och vener, som nu används för biometrisk identifiering i en mängd olika miljöer. Den kan också mäta vad som kallas pulsvågen, ' vågen av ökat tryck som börjar vid den ventrikulära systolen i kroppen och fortplantar sig från de semilunarklaffarna över till det mänskliga artärsystemet, samt dess distribution.
Kredit:Yokota et al.
Kredit:Yokota et al.
Kredit:Yokota et al.
Kredit:Yokota et al.
Pulsvågor är ett viktigt tecken och de mäts ofta i vårdmiljöer vid patientkontroller. Förutom att möjliggöra utvecklingen av mer avancerad bärbar elektronik och verktyg för biometrisk identifiering, den konforma bildapparaten som utvecklats av forskarna kan därmed också ha medicinska tillämpningar, gör det möjligt för läkare att övervaka sina patienters pulsvågor över tid.
"Vi vill nu integrera vår enhet med bärbar elektronik som smarta klockor, " sa Yakota. "Under tiden, Vi undersöker också tillämpningen av vår bildsensor inom det medicinska området."
© 2020 Science X Network
