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多款石墨烯應用原型裝置將於MWC亮相 行動裝置將可具備精準健康監測功能

ICFO的石墨烯皮膚貼片可量測呼吸速率、心率、皮膚含水程度、血氧濃度、體溫。ICFO

由Graphene Flagship籌畫並獲得歐盟執行委員會(European Commission;EC)與GSMA支持的Graphene Pavilion,將在2019年世界行動通訊大會(MWC)展出逾20個基於石墨烯材料技術的原型裝置,其中包括可讓行動裝置具備健康監測與食物檢測能力的穿戴式裝置應用。

根據Graphene Flagship與ICFO發布的訊息,石墨烯在防衛與安全、資料與行動通訊、顯示、能源與環境、食品與健康、物聯網(IoT)、太空、汽車與運輸、穿戴式裝置等應用極具壞性創新潛力。但目前僅有Catlike的腳踏車與摩托車專屬頭盔及鞋、Head的網球拍、Powerbooster與三星(Samsung)的行動觸控螢幕、Graphene Lighting即將推出的燈泡等少數商業化產品。

Graphene Flagship位於法國巴塞隆納的合作夥伴ICFO將展示4個基於石墨烯材料技術的原型裝置:可拋棄式、軟性、透明、基於石墨烯的紫外線(UV)皮膚貼片、採用與貼片相同核心石墨烯技術的健身手環、全球最小的單像素(pixel)光譜儀(spectrometer)、基於石墨烯的高光譜影像感測器,可望應用於智慧型手機等行動裝置,轉化為維護健康的救命利器。

石墨烯具備可撓性、導電性、高硬度、輕薄、延展性、堅固、透明等特性,ICFO據以發展應用於皮膚貼片的UV感測器,以監測使用者的陽光曝曬程度,貼片連線至行動裝置可在使用者陽光曝曬達設定臨界值時發出警訊。健身手環在監測使用者從事運動等身體活動時,不僅能量測呼吸速率、心率、皮膚含水程度、血氧濃度、體溫,還可提供更多用途。

ICFO開發的單像素光譜儀與高光譜影像感測器能大幅縮小光譜(spectroscopy)裝置的尺寸,具備寬頻的光吸收能力以開發超寬頻(ultra-broadband)光偵測器(photodetector),可用於建立專業的行動光學影像系統,而無需像以往只能倚賴高度專業實驗室內昂貴、龐大的光偵測(photodetection)系統。

ICFO發展的基於石墨烯的超小攝影機感測器由數千個光偵測器構成,有高度靈敏的UV與紅外光感測能力,將其內建於智慧型手機的攝影機中,可讓手機的視覺功能超越人眼辨識能力,成為便攜、小巧、低成本的行動光譜儀,可望成為一般人生活中不可或缺的輔助裝置,應用於食物檢測、醫療應用、夜視、安全、智慧型手機等。

在水源有限的環境長途跋涉,運用ICFO的健身手環量測身體皮膚的含水程度,可協助使用者最佳化水分的攝取量以避免任何形式的水分流失。高海拔會嚴重影響人體的血氧濃度,登山者也能運用ICFO的健身手環正確量測血氧濃度,並在血氧值大幅下降超過特定值時發出警訊。

行動光譜儀可偵測偽藥、辨識食品或用品中的有害物質,消費者在超級市場購物時即可用配備石墨烯攝影機感測器的智慧型手機協助找出最新鮮的水果。此外在能見度極低的濃霧中,駕駛人也可以運用配備石墨烯攝影機感測器的智慧型手機,在擋風玻璃上顯示周遭車輛的擴增(augmented)輪廓線以保障行車安全。