柔性智能貼片：監(jiān)測(cè)海洋動(dòng)物行為和海洋環(huán)境狀況！
柔性智能貼片：監(jiān)測(cè)海洋動(dòng)物行為和海洋環(huán)境狀況！
導(dǎo)讀
近日，沙特阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一個(gè)名為“海洋皮膚”（Marine Skin）的智能貼片，它使得對(duì)于海洋動(dòng)物行為的研究變得更容易且更豐富。
背景
監(jiān)測(cè)并記錄一系列海洋環(huán)境參數(shù)對(duì)于海洋生態(tài)系統(tǒng)的研究來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。然而，目前追蹤海洋動(dòng)物的現(xiàn)有系統(tǒng)，往往顯得笨重且不適合動(dòng)物佩戴。
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近日，沙特阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)（KAUST）的科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一個(gè)名為“海洋皮膚”（Marine Skin）的智能貼片，它使得對(duì)于海洋動(dòng)物行為的研究變得更容易且更豐富。這種動(dòng)物的電子標(biāo)簽系統(tǒng)基于可拉伸的硅膠彈性體，它能夠經(jīng)受得起扭曲、剪切以及拉伸，甚至可以承受得住深水中的高壓。
Joanna Nassar 之前是該校智能貼片開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)中的一名博士生，現(xiàn)工作于美國(guó)加州理工學(xué)院。他表示：“這種集成的柔性電子器件能實(shí)時(shí)追蹤動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)和潛水行為，以及周?chē)Ｑ蟓h(huán)境的健康狀況?！?span id="5ppzzbp" class="bjh-strong" style="font-size:18px;font-weight:700;">
技術(shù)
Nassar 表示：“我們采用了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案和柔軟的材料，在無(wú)創(chuàng)性、重量、使用生命周期與操作速度方面，打敗了現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。” 在現(xiàn)有的原型中，位置數(shù)據(jù)通過(guò)水溫和鹽度的記錄進(jìn)行補(bǔ)充，未來(lái)還將添加更多的感知能力，可能包括感知被標(biāo)記的動(dòng)物的生理狀態(tài)。小型動(dòng)物在其棲息地范圍內(nèi)到處運(yùn)動(dòng)，海洋化學(xué)信息與它們的健康和活動(dòng)息息相關(guān)。
目前，標(biāo)簽采集的數(shù)據(jù)是通過(guò)無(wú)線通信的方式傳輸。未來(lái)，研究人員希望開(kāi)發(fā)出遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)檢索方法，從而克服水中信號(hào)傳輸?shù)碾y題。
“海洋皮膚”是 Muhammad Mustafa Hussain 教授的小組與Carlos Duarte 教授的小組在 KAUST 合作開(kāi)發(fā)的許多**成果之一。Hussain 表示：“我們通過(guò)讓電子系統(tǒng)中的每個(gè)元件都具有柔性，持續(xù)推進(jìn)柔性及可拉伸電子器件領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)?！?他的團(tuán)隊(duì)與Duarte 的海洋科學(xué)家小組合作，專(zhuān)門(mén)研究大規(guī)模巨型海洋動(dòng)物的移動(dòng)性。
“海洋皮膚”已經(jīng)粘貼到一種梭子蟹（遠(yuǎn)海梭子蟹）身上進(jìn)行了測(cè)試和演示，但它還適合作為一系列海洋生物的標(biāo)簽。團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)在海豚與鯨鯊身上進(jìn)行研究。他們的長(zhǎng)期目標(biāo)是讓“海洋皮膚”在不同種的動(dòng)物身上粘貼長(zhǎng)達(dá)一年，從而實(shí)現(xiàn)可靠的性能。
價(jià)值
Nassar 相信，現(xiàn)有系統(tǒng)和未來(lái)計(jì)劃中的升級(jí)，將有利于進(jìn)行更綜合的海洋生態(tài)系統(tǒng)分析，包括研究處于之前無(wú)法監(jiān)測(cè)得到的位置的動(dòng)物。她指出，研究海洋物種的行為變化，與海洋的品質(zhì)和健康息息相關(guān)。在全球溫度升高、污染問(wèn)題和過(guò)度捕撈效應(yīng)的背景下，它將幫助科學(xué)家們?cè)u(píng)估可居住性。
關(guān)鍵字
海洋、智能貼片、柔性電子
