日本東京大學(xué)與美國德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校的研究人員共同開發(fā)出了可使用印刷工藝制造的“柔性體溫計（ultra-thin thermometer）”，研究成果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）的電子版中。

體溫計非常柔軟，可以像創(chuàng)可貼一樣貼在皮膚上使用，只需將它粘貼或包裹在待測物體周圍，就可以監(jiān)測其溫度的微小波動。

這種材料用半晶質(zhì)丙烯酸酯聚合物復(fù)合材料和石墨合成出的，它的電阻隨著溫度升高而增大，這種正相關(guān)性被稱為“聚合物PTC（Positive Temperature Coefficient：正溫度系數(shù)）”。

在合成聚合物時，采用改變兩種單體混合比例的方法，使得響應(yīng)溫度可在體溫附近調(diào)整。具體就是，通過改變丙烯酸十八酯和丙烯酸丁酯這兩種物質(zhì)在聚合物中的比例，使其可以監(jiān)測區(qū)間在25~50℃間調(diào)整。所以它非常適合作為測量體溫用的溫度傳感器。而原來調(diào)整聚合物PTC響應(yīng)溫度的方法是改變分子量，因此響應(yīng)溫度的控制性低。

體溫計非常薄，只有15μm，相當(dāng)于人類頭發(fā)的1/4；彎曲半徑是700μm，就像前文說的可以貼在活體表面，像創(chuàng)可貼一樣。

它有超高的靈敏度（20mk[K是開爾文，mk是開爾文的千分之一]）和響應(yīng)速度（低于100ms）。靈敏度越高，精確度就越高。比如呢，靈敏度低的溫度計改變1℃才能有反應(yīng)，但是這種材料20mk的高靈敏度意味著，在25攝氏度的時候，溫度改變0.02度就可以被檢測到，是不是很鵝妹子嚶！而低于100ms的響應(yīng)速度就是如果溫度改變，溫度傳感器的電阻會在100ms之內(nèi)發(fā)生隨之改變。

體溫計可測量的溫度區(qū)間是25~50℃，簡直完美覆蓋了人體體溫區(qū)域（34.7℃~38℃不等）。研究小組還制作出了利用印刷工藝集成了有機晶體管有源矩陣的12點×12點的多點溫度計。并實時測量了表面溫度的分布。它可以精確測出恒溫動物肺部的溫度穩(wěn)定性，包括肺部的核心溫度和吸入空氣溫度的差別等等。

研究小組將此次開發(fā)的溫度傳感器貼在老鼠的肺表面，測量了伴隨呼吸運動的溫度變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管外界氣溫（25℃）與體溫（37℃）差距很大，老鼠的肺在呼氣和吸氣時的溫度差卻只有大約0.1℃。實驗表明：恒溫動物可精準(zhǔn)地保持恒定體溫。

柔性體溫計的設(shè)想用途是監(jiān)測嬰兒體溫，盡早發(fā)現(xiàn)身體異常；貼在術(shù)后患處監(jiān)測炎癥導(dǎo)致的發(fā)熱；還可以用于測量運動中衣服內(nèi)側(cè)的體溫，以便開發(fā)功能性運動服等等。試驗時，體溫計連續(xù)使用次數(shù)達(dá)到接近2000次，今后研究小組將進(jìn)一步減小厚度，提高可反復(fù)測量的次數(shù)，爭取3年內(nèi)實現(xiàn)商品化。

作為亞洲常年第一的大學(xué)，東大對柔性材料的研究有不少成果，比如太陽能臂環(huán)、帶有傳感器的透明塑料有機薄膜以及智能尿布等等。

太陽能臂環(huán)是由一塊柔性非晶硅太陽能電池板、一個壓電式揚聲器、一個體溫傳感器和一個電源短路組成。所有零部件均采用有機材料制成，可直接與皮膚接觸。這個臂環(huán)可用于監(jiān)測患者體征。當(dāng)患者體溫過高時，還可發(fā)出警告。

有機薄膜的厚度只有2μm，而且柔韌性相當(dāng)好，可彎曲、可拉伸，也可折疊。哪怕是放在潮濕的環(huán)境，也不會影響到它的性能。它完全可以粘附到人體任何部位，而佩戴者幾乎感覺不到它的存在。即使監(jiān)測對象在不停活動，傳感器也不會發(fā)生位移、脫落及破損，可以穩(wěn)定地監(jiān)測體征信息。驗證實驗結(jié)果表明，傳感器可以精確測量物理量（應(yīng)變）和生理電信號（心電）。

智能尿布通過傳感器，可以讓尿不濕探測寶寶是否尿尿，再通過無線通訊，及時將信息發(fā)送給監(jiān)護(hù)人。傳統(tǒng)的尿不濕需要監(jiān)護(hù)人不斷檢查小孩子是否尿尿或者哭鬧，如果是電子傳感器的方式，就省去了這個麻煩。這項技術(shù)可以將傳感線路整合在薄膜上，每個售價只要幾日元，感覺世界一下子變得美好起來了。

以上這些研究都是由Takao Someya教授和他的團隊進(jìn)行的。Takao教授一直從事具有柔性、大面積等特點的有機器件的開發(fā)。教授瞄準(zhǔn)的目標(biāo)不僅僅是貼在人體表面的用途，他表示，有機器件還將應(yīng)用于植入式器件。