清華研發自驅動感知系統 捕捉振動進行發電

 |2021.12.01
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國立清華大學生物醫學工程研究所教授林宗宏(左)研發出「自驅動感知系統」,應用在足壓偵測鞋墊上,可診斷並追蹤病患復健情況。圖/清大提供

【本報新竹訊】國立清華大學生物醫學工程研究所教授林宗宏研發只要利用體溫、心跳或人體動作的微小磨擦、靜電,就能發電的「自驅動感知系統」,可運用於個人醫療監控。

林宗宏指出,研究團隊是從鯊魚取得靈感,將鯊魚表皮上的獨特微結構複製、重現,應用在軟性薄片感測器的外層矽膠設計上,加上中間的液態金屬,就能讓感測器更精確地捕捉到振動,進行感測與發電。

林宗宏說,研究團隊應用這套自驅動感知系統設計了一款足壓感測鞋墊,在鞋墊植入軟性薄片感測器,分布在腳掌前端、兩側及後端,再加上穿戴式無線訊號傳送裝置及手機應用程式,就能偵測足壓、腳掌各部位觸地的時間等數據,幫助醫師對腳底筋膜炎、椎間盤突出或十字韌帶受傷等病症做出更準確的診斷、治療與術後追蹤。

「自驅動感知系統」因為不需電池供電,還可應用在心臟除顫器這類植入人體的醫材,可減少重新置換除顫器時需要進行手術的風險,對於一些慢性疾病患者,醫師也可以從遠端透過足壓、汗液監測,即時掌握患者生理變化,讓治療更即時且準確。

林宗宏表示,這項技術已申請到台灣和美國專利,並榮獲科技部2021年度「未來科技獎」。這項系統也可應用在環境監測上,裝設在河川及廢水排放口,就能在不需外部供電的條件下,全天候監測水質中的汞、鉛、鎘、砷等重金屬汙染,每分鐘都能提供最新的檢測數據,讓汙染無所遁形。

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