Conformable imagers zijn flexibele elektronische componenten die in direct contact met de huid van een menselijke gebruiker kunnen worden geplaatst, het registreren van zijn/haar vitale functies of andere biologische informatie. De afgelopen jaren is deze imagers zijn op grote schaal gebruikt, met name voor biometrische authenticatie en in draagbare elektronica, zoals slimme horloges of fitnesstrackers.

Voortbouwend op sensoren die ze in het verleden ontwikkelden, onderzoekers van de Universiteit van Tokyo en Japan Display Inc. hebben onlangs een nieuwe conformable imager gemaakt voor zowel biometrische authenticatie als toepassingen voor het meten van vitale functies. Deze nieuwe beeldvormer, gepresenteerd in een paper gepubliceerd in Natuur Elektronica , werd vervaardigd met behulp van een combinatie van lage-temperatuur polykristallijne silicium dunnefilmtransistor (LTPS-TFT) uitleescircuits en organische fotodiodes.

"Ons laboratorium richt zich op de ontwikkeling van flexibele elektronica, vooral organische elektronica, "Tomoyuki Yokota, een van de onderzoekers die het onderzoek heeft uitgevoerd, vertelde TechXplore. "In ons vorige werk, we hebben een ultraflexibele OLED en organische beeldsensor ontwikkeld voor biomedische toepassingen, maar de resolutie en snelheid waren niet genoeg om een ​​vingerafdruk te maken. De aanpasbare imager die we in onze paper hebben gepresenteerd, lost dit probleem op door LTPS TFT en een organische fotodetector te integreren."

Ondanks hun recente populariteit, het ontwikkelen van flexibele imagers die zowel high-definition metingen als een hoge opnamesnelheid kunnen bereiken, is tot nu toe zeer uitdagend gebleken. Onderzoeksinspanningen uit het verleden hebben vaak geresulteerd in imagers die high-definition opnamen kunnen maken, maar zijn vrij traag, of andere die opnamen met een lagere definitie produceren over kortere tijdsperioden.

De nieuwe imager ontwikkeld door Yokota en zijn collega's, anderzijds, kan metingen bereiken met een hoge resolutie van 508 pixels per inch, met een snelheid van 41 frames per seconde. Deze opmerkelijke prestatie wordt direct mogelijk gemaakt door de integratie van een organische fotodetector en een LTPS-TFT in een dunne, velvormige beeldsensor.

"Aangezien onze plaatvormige beeldsensor dun en buigbaar is (de totale dikte is slechts 15 micrometer), het kan gemakkelijk worden geïntegreerd in draagbare apparaten, " zei Yokota. "Bovendien, het kan worden gebruikt om gezondheidstoestanden te meten en tegelijkertijd biometrische authenticatie uit te voeren. Als resultaat, we verwachten dat het kan helpen voorkomen dat 'spoofing' en patiëntinformatie door elkaar worden gehaald."

De dunne en flexibele beeldsensor ontwikkeld door Yokota en zijn collega's kan hoge resolutie beelden maken van zowel vingerafdrukken als aderen, die nu worden gebruikt voor biometrische identificatie in verschillende omgevingen. Het kan ook meten wat bekend staat als de 'pulsgolf, ' de golf van verhoogde druk die begint bij de ventriculaire systole in het lichaam en zich voortplant van de halvemaanvormige kleppen naar het menselijke arteriële systeem, evenals de distributie ervan.

Pulsgolven zijn een vitaal teken en worden vaak gemeten in zorginstellingen tijdens patiëntcontroles. Naast het mogelijk maken van de ontwikkeling van meer geavanceerde draagbare elektronica en hulpmiddelen voor biometrische identificatie, de door de onderzoekers ontwikkelde conformable imager zou dus ook medische toepassingen kunnen hebben, waardoor artsen de pulsgolven van hun patiënten in de loop van de tijd kunnen volgen.

"We willen ons apparaat nu integreren met draagbare elektronica zoals slimme horloges, "Zei Yakota. "Ondertussen, we onderzoeken ook de toepassing van onze beeldsensor in de medische wereld."

© 2020 Wetenschap X Netwerk