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Imec、根特大学和 SEED 展示了水凝胶软镜片中的电子器件

发布于：2024-06-06 编辑：匿名来源：网络

比利时鲁汶，2019 年 11 月 19 日 - 在imec 日本技术论坛 (ITF Japan) 上，与创新中心imec 一起，世界领先的纳米电子学和数字技术研究根特大学 (UGent) 和隐形眼镜制造商 SEED Co., Ltd. 宣布，他们已开发出集成 LED 灯的隐形眼镜，包括超薄硅微芯片、用于无线供电 (RF) 天线的射频和可拉伸薄膜互连。

传统的隐形眼镜型可穿戴设备是由非水材料制成的，而这种新设备是由水凝胶基材料制成的。

这是水凝胶软镜片中自主电子器件的首次演示，为各种独特的应用打开了大门，例如带有传感器和/或药物输送系统的镜片，用于治疗先天性、术后或不同的眼部疾病，例如创伤级别。

此类设备的主要优点是侵入性较小，并且能够以几乎难以察觉的方式进行连续监测。

Imec、根特大学和 SEED 展示基于水凝胶的软透镜中的电子学鲁汶（比利时），11 月 19 日 — 在日本 IMEC 技术论坛 (ITF Japan) 上，世界领先的纳米电子和数字技术研究和创新中心 IMEC根特大学 (UGent) 和隐形眼镜制造商 SEED Co., Ltd. 宣布，他们开发出一款集成 LED 灯的隐形眼镜，包括超薄硅微芯片、用于无线能量传输的射频 (RF) 天线、和可拉伸薄膜互连。

与传统的由非含水材料制成的隐形眼镜型可穿戴设备不同，这种新型设备由水凝胶基材料制成。

这种基于水凝胶的软镜片中自主电子器件的演示为独特的应用打开了大门，例如带有传感器和/或药物输送系统的镜片，用于治疗不同的眼部疾病，包括先天性、post-手术或创伤水平。

此类设备的主要优点是侵入性低，并以几乎难以察觉的方式进行连续监测。

全球约有数百万人佩戴隐形眼镜，主要是为了矫正视力。

现在，随着电子系统变得越来越小，并且镜头上可以供电，将各种传感器（即物理、生化等）集成到镜头中变得可行。

这对于诊断和治疗眼部疾病很有趣。

面临的挑战是集成一个完整的自主系统，并使其像软透镜一样灵活，同时又不影响其透氧性和电子元件的完整性。

CMST（根特大学的imec研究小组）与SEED Co.， Ltd. 展示了一款由 RF 耦合供电的带有蓝色 LED 灯的半无源智能镜头。

除了功率传输之外，射频链路还可用于校准集成d 传感器并将传感器读取到手持设备中以进行进一步的后处理。

球形电子器件由imec/CMST 制造，而SEED Co., Ltd. 负责无缝集成到基于水凝胶的软透镜中。

互连基板基于热塑性聚氨酯（TPU），这种材料具有较低的玻璃化转变温度、相对较低的硬度、经过验证的生物相容性、光学透明度、适形贴合、透氧性以及与软性隐形眼镜（例如基于水凝胶的隐形眼镜）相当的灵活性。

）。

此外，TPU 的粘弹性性质允许将平面结构热成型为具有明确曲率的球帽（即眼睛角膜曲率：9 毫米）。

非常精确地微调热成型参数并优化应变释放模式，从而实现具有集成电子功能的透氧、薄、不可显影且无皱纹的隐形眼镜电子学。

Imec、根特大学和 SEED 展示了水凝胶软镜片中的电子器件

电路中精心选择的间隙可确保镜片的透氧性。

“灵活且可拉伸的电子产品在医疗应用中具有广阔的前景，”imec 研究员兼根特大学教授 Andrés Vásquez Quintero 解释道。

“它们可以集成到智能服装中，甚至当与高度小型化的电子产品结合时，集成到隐形眼镜等较小的设备中。

必须克服重大挑战才能制造出真正的自主智能镜头，使其佩戴舒适且稳定数天甚至数周。

将 LED 灯集成到半无源 RF 无线平台中是迈向改变许多人生活的设备的重要第一步。

”接下来的步骤将重点开发具有扩展功率自主性的有源透镜，以便驱动和读出集成传感器，以及设计与可拉伸系统兼容的微传感器，类似于这里介绍的系统。

技术上，隐形眼镜类可穿戴设备可以像现有的隐形眼镜产品一样进行量产。

”该设备的开发商之一、SEED Co., Ltd. 的研究员 Arai 女士说道。

“此外，该装置可以安装在隐形眼镜的外侧（泪膜侧）、内侧（角膜侧）或中心部分。

位置的可调节性对于生物传感领域很有价值。

此外，大规模生产的可能性表明了一次性的可能性，这使得隐形眼镜型可穿戴设备更容易被世界各地的患者所接受，并应有助于提高他们的生活质量。

”今后，研发小组将致力于生物监测用隐形眼镜材料的开发。

—结束—图 1：具有薄型微芯片、LED 灯和可拉伸互连的自立式柔性射频天线。

图 2：由射频无线供电的半无源水凝胶智能隐形眼镜耦合。

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