神奇！穿戴式測酒器

材料牛注：科學家們開發了一種穿戴式測酒器，可以僅根據汗液精確的測量血液中的酒精含量，并將數據無線傳輸到移動設備上。看似一個小發現，卻加速了物質世界的數據化過程，下面就跟隨小編去了解一下吧！

近日，加州大學圣地亞哥分校的工程師們開發了一種可穿戴的傳感器，可以根據汗液準確的測量血液中的酒精含量，并將數據無線傳輸到筆記本電腦、智能手機或其他移動設備上。該裝置只需粘在皮膚上（非侵入性），便可以由醫生或警察對血液酒精含量進行實時監控，采集連續數據。

我們所熟知的智能手環，可以通過手機應用實時查看運動量，監測走路和跑步的效果；還可以記錄睡眠時間，監測睡眠質量。如果喝酒時體內的酒精含量也可以以實時數據的方式顯示在手機或其他移動設備上，那么不僅可以對自己起到警示的作用，也方便老婆大人的監督，還可以讓朋友們放心自己開車上路，豈不樂乎？

“過人之處”

血液中的酒精濃度是最準確的酒精指標,但測量需要刺破手指。 呼氣測酒器——最常用的間接測量血液中酒精濃度的設備,是非侵入性的,但是讀數并不準確。例如, 在喝了酒后立刻用呼氣測醉器檢測，在呼出氣體中檢測到的酒精含量通常會明顯高于實際人體中的血液酒精濃度。有趣的是，如果用漱口水漱口后再用呼氣測醉器檢測，檢測出的酒精含量會偏低。

最新研究表明,血液中的酒精濃度可以通過非顯汗（由皮膚蒸發出的人們根本感覺不到的水分）來進行測量。通過非顯汗可以檢測到兩個小時之前的血液酒精濃度。另一方面,顯汗（就是我們熟知的汗液）中的酒精含量可以反映實時的血液酒精濃度,但是到目前為止,顯汗測醉系統既不便攜也不適合穿戴。

現在，加州大學圣地亞哥分校的研究人員開發出了一種便攜、可穿戴的測酒裝置，能夠準確汗液中 15分鐘前的酒精含量。這項工作,由加州大學圣地亞哥分校的納米工程教授Joseph Wang和電氣工程教授Patrick Mercier領導開展，研究成果最近發表在ACS Sensors期刊上。

“這項技術的創新之處在于，檢測者不需要鍛煉或已經出汗。用戶可以戴上這個設備，并在幾分鐘內獲得自己近乎準確的血液酒精濃度。這項創新是前無古人的。”Mercier 教授說。

“如今，大多數交通事故都是由酒駕引起的。這項技術提供了一種準確、方便、快捷的方法來監測飲酒量，來防止人們醉酒駕駛。” Wang教授說。該設備可以與汽車內的測酒器形成一個系統，只要超標就不上路，不怕酒駕危險被開罰單。酒足飯飽后，在相互告別開車離去前，朋友們可以使用這種設備相互檢查，及時規勸醉酒的朋友不要開車。 “當你參加聚會或在酒吧喝酒時,這個傳感器可以實時向你的手機發送警報,讓你知道你喝了多少酒。”Wang教授的科研團隊里的一個博士生 Jayoung ? Kim說。

工作原理

穿戴式測酒器中的傳感器可以像紋身一樣粘在皮膚上,誘發汗水并通過電化學的方法檢測酒精含量；測酒器還中有一塊柔韌的電子電路板,用“磁鐵”連接到“紋身”傳感器上,可以通過藍牙將檢測到的數據發送到移動設備上。Wang 教授和Mercier教授合作開發這項設備。Wang 教授的團隊負責制作“紋身”傳感器，裝有絲網的印刷電極，以及包含毛果蕓香堿的水凝膠貼片（藥物穿過皮膚并誘發出汗）。Mercier教授的團隊負責開發柔性電子印刷電路板——給“紋身”傳感器提供動力，以及與移動設備進行無線通信。他的團隊還開發了磁性連接器用來把電子印刷電路板連接到“紋身”傳感器上，以及與該設備配套的手機APP。

“這個設備可以使用藍牙連接，這是呼氣測醉器做不到的。我們通過開發，使設備能夠便攜和通過無線傳播，這大大提高了設備的實用性，便于日常使用。”Mercier教授實驗室的博士生Somayeh Imani說。

“紋身”傳感器工作時，首先釋放毛果蕓香堿誘發出汗。然后，汗液與涂有醇氧化酶的電極相接觸，汗液中的酒精和醇氧化酶生成過氧化氫，可以通過電化學方法檢測到。檢測到的信息以電信號的形式被發送到電子印刷電路板上。然后數據會被無線傳輸到移動設備上。

臨床測試

研究人員在9個健康的志愿者身上測試了酒精傳感器。志愿者將“紋身”傳感器戴在他們的手臂上，在戴上之前和之后分別飲用酒精飲料(啤酒或紅酒)，測酒器的結果都準確地顯示了血液酒精濃度。設備在志愿者反復屈伸胳膊和搖晃手臂的情況下依然能夠給出精確的分析結果，這說明,傳感器不會被佩戴者的運動所影響,研究人員說。下一步,團隊打算開發一種可持續監測24小時酒精含量的設備。

引人深思

信息化時代已經達到頂峰，或者即將成為過去。當下在進行的是，物質世界的數據化進程。銜接人工時代與智能時代的最重要環節——構建計算機能理解的世界。也就是說，將現實世界通過數據化的描述以及物聯網的接入，將我們所在的生活環境與知識體系以及一系列物質全部轉化為數據模型。當物質世界完成數據化構建與解讀，那么，歡迎進入智能時代。

原文鏈接：Flexible wearable electronic skin patch offers new way to monitor alcohol levels

文獻鏈接：Noninvasive Alcohol Monitoring Using a Wearable Tattoo-Based Iontophoretic-Biosensing System

本文由編輯部丁菲菲提供素材，孟令曉編譯，點我加入材料人編輯部

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