柔性智能貼片：監測海洋動物行為和海洋環境狀況！

導讀

近日，沙特阿卜杜拉國王科技大學的科研團隊開發出一個名為「海洋皮膚」（Marine Skin）的智能貼片，它使得對於海洋動物行為的研究變得更容易且更豐富。

背景

監測並記錄一系列海洋環境參數對於海洋生態系統的研究來說至關重要。然而，目前追蹤海洋動物的現有系統，往往顯得笨重且不適合動物佩戴。

（圖片來源：維基百科）

創新

近日，沙特阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）的科研團隊開發出一個名為「海洋皮膚」（Marine Skin）的智能貼片，它使得對於海洋動物行為的研究變得更容易且更豐富。這種動物的電子標籤系統基於可拉伸的硅膠彈性體，它能夠經受得起扭曲、剪切以及拉伸，甚至可以承受得住深水中的高壓。

（圖片來源：參考資料【2】）

Joanna Nassar 之前是該校智能貼片開發團隊中的一名博士生，現工作於美國加州理工學院。他表示：「這種集成的柔性電子器件能實時追蹤動物的運動和潛水行為，以及周圍海洋環境的健康狀況。」

技術

Nassar
表示：「我們採用了簡單的設計方案和柔軟的材料，在無創性、重量、使用生命周期與操作速度方面，打敗了現有的標準系統。」
在現有的原型中，位置數據通過水溫和鹽度的記錄進行補充，未來還將添加更多的感知能力，可能包括感知被標記的動物的生理狀態。小型動物在其棲息地範圍內到處運動，海洋化學信息與它們的健康和活動息息相關。

目前，標籤採集的數據是通過無線通信的方式傳輸。未來，研究人員希望開發出遠程數據檢索方法，從而克服水中信號傳輸的難題。

「海洋皮膚」是 Muhammad Mustafa Hussain 教授的小組與Carlos
Duarte 教授的小組在 KAUST 合作開發的許多創新成果之一。Hussain 表示：「我們通過讓電子系統中的每個元件都具有柔性，持續推進柔性及可拉伸電子器件領域的開發。」 他的團隊與Duarte 的海洋科學家小組合作，專門研究大規模巨型海洋動物的移動性。

「海洋皮膚」已經粘貼到一種梭子蟹（遠海梭子蟹）身上進行了測試和演示，但它還適合作為一系列海洋生物的標籤。團隊計劃繼續在海豚與鯨鯊身上進行研究。他們的長期目標是讓「海洋皮膚」在不同種的動物身上粘貼長達一年，從而實現可靠的性能。

（圖片來源：KAUST）

（圖片來源：參考資料【2】）

價值

Nassar 相信，現有系統和未來計劃中的升級，將有利於進行更綜合的海洋生態系統分析，包括研究處於之前無法監測得到的位置的動物。她指出，研究海洋物種的行為變化，與海洋的品質和健康息息相關。在全球溫度升高、污染問題和過度捕撈效應的背景下，它將幫助科學家們評估可居住性。

關鍵字

海洋、智能貼片、柔性電子

參考資料

【1】https://discovery.kaust.edu.sa/en/article/512/smart-skin-for-flexible-monitoring

【2】Nassar, J.M., Khan, S.M., Velling, S.J., Diaz-Gaxiola,
A., Shaikh, S.F., Geraldi, N.R., Torres Sevilla, G.A., Duarte, C. &
Hussain, M.M. Compliant lightweight non-invasive standalone 「Marine
Skin」 tagging system, npj Flexible Electronics 2, 13 (2018).| https://www.nature.com/articles/s41528-018-0025-1

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