神奇！穿戴式测酒器

材料牛注：科学家们开发了一种穿戴式测酒器，可以仅根据汗液精确的测量血液中的酒精含量，并将数据无线传输到移动设备上。看似一个小发现，却加速了物质世界的数据化过程，下面就跟随小编去了解一下吧！

近日，加州大学圣地亚哥分校的工程师们开发了一种可穿戴的传感器，可以根据汗液准确的测量血液中的酒精含量，并将数据无线传输到笔记本电脑、智能手机或其他移动设备上。该装置只需粘在皮肤上（非侵入性），便可以由医生或警察对血液酒精含量进行实时监控，采集连续数据。

我们所熟知的智能手环，可以通过手机应用实时查看运动量，监测走路和跑步的效果；还可以记录睡眠时间，监测睡眠质量。如果喝酒时体内的酒精含量也可以以实时数据的方式显示在手机或其他移动设备上，那么不仅可以对自己起到警示的作用，也方便老婆大人的监督，还可以让朋友们放心自己开车上路，岂不乐乎？

“过人之处”

血液中的酒精浓度是最准确的酒精指标,但测量需要刺破手指。 呼气测酒器——最常用的间接测量血液中酒精浓度的设备,是非侵入性的,但是读数并不准确。例如, 在喝了酒后立刻用呼气测醉器检测，在呼出气体中检测到的酒精含量通常会明显高于实际人体中的血液酒精浓度。有趣的是，如果用漱口水漱口后再用呼气测醉器检测，检测出的酒精含量会偏低。

最新研究表明,血液中的酒精浓度可以通过非显汗（由皮肤蒸发出的人们根本感觉不到的水分）来进行测量。通过非显汗可以检测到两个小时之前的血液酒精浓度。另一方面,显汗（就是我们熟知的汗液）中的酒精含量可以反映实时的血液酒精浓度,但是到目前为止,显汗测醉系统既不便携也不适合穿戴。

现在，加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发出了一种便携、可穿戴的测酒装置，能够准确汗液中 15分钟前的酒精含量。这项工作,由加州大学圣地亚哥分校的纳米工程教授Joseph Wang和电气工程教授Patrick Mercier领导开展，研究成果最近发表在ACS Sensors期刊上。

“这项技术的创新之处在于，检测者不需要锻炼或已经出汗。用户可以戴上这个设备，并在几分钟内获得自己近乎准确的血液酒精浓度。这项创新是前无古人的。”Mercier 教授说。

“如今，大多数交通事故都是由酒驾引起的。这项技术提供了一种准确、方便、快捷的方法来监测饮酒量，来防止人们醉酒驾驶。” Wang教授说。该设备可以与汽车内的测酒器形成一个系统，只要超标就不上路，不怕酒驾危险被开罚单。酒足饭饱后，在相互告别开车离去前，朋友们可以使用这种设备相互检查，及时规劝醉酒的朋友不要开车。 “当你参加聚会或在酒吧喝酒时,这个传感器可以实时向你的手机发送警报,让你知道你喝了多少酒。”Wang教授的科研团队里的一个博士生 Jayoung   Kim说。

工作原理

穿戴式测酒器中的传感器可以像纹身一样粘在皮肤上,诱发汗水并通过电化学的方法检测酒精含量；测酒器还中有一块柔韧的电子电路板,用“磁铁”连接到“纹身”传感器上,可以通过蓝牙将检测到的数据发送到移动设备上。Wang 教授和Mercier教授合作开发这项设备。Wang 教授的团队负责制作“纹身”传感器，装有丝网的印刷电极，以及包含毛果芸香碱的水凝胶贴片（药物穿过皮肤并诱发出汗）。Mercier教授的团队负责开发柔性电子印刷电路板——给“纹身”传感器提供动力，以及与移动设备进行无线通信。他的团队还开发了磁性连接器用来把电子印刷电路板连接到“纹身”传感器上，以及与该设备配套的手机APP。

“这个设备可以使用蓝牙连接，这是呼气测醉器做不到的。我们通过开发，使设备能够便携和通过无线传播，这大大提高了设备的实用性，便于日常使用。”Mercier教授实验室的博士生Somayeh Imani说。

“纹身”传感器工作时，首先释放毛果芸香碱诱发出汗。然后，汗液与涂有醇氧化酶的电极相接触，汗液中的酒精和醇氧化酶生成过氧化氢，可以通过电化学方法检测到。检测到的信息以电信号的形式被发送到电子印刷电路板上。然后数据会被无线传输到移动设备上。

临床测试

研究人员在9个健康的志愿者身上测试了酒精传感器。志愿者将“纹身”传感器戴在他们的手臂上，在戴上之前和之后分别饮用酒精饮料(啤酒或红酒)，测酒器的结果都准确地显示了血液酒精浓度。设备在志愿者反复屈伸胳膊和摇晃手臂的情况下依然能够给出精确的分析结果，这说明,传感器不会被佩戴者的运动所影响,研究人员说。下一步,团队打算开发一种可持续监测24小时酒精含量的设备。

引人深思

信息化时代已经达到顶峰，或者即将成为过去。当下在进行的是，物质世界的数据化进程。衔接人工时代与智能时代的最重要环节——构建计算机能理解的世界。也就是说，将现实世界通过数据化的描述以及物联网的接入，将我们所在的生活环境与知识体系以及一系列物质全部转化为数据模型。当物质世界完成数据化构建与解读，那么，欢迎进入智能时代。

原文链接：Flexible wearable electronic skin patch offers new way to monitor alcohol levels

文献链接：Noninvasive Alcohol Monitoring Using a Wearable Tattoo-Based Iontophoretic-Biosensing System

本文由编辑部丁菲菲提供素材，孟令晓编译，点我加入材料人编辑部

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