韩冬雪

《自然》杂志近日发表了一篇电子学论文，报道了一种极其富有弹性的可穿戴显示器，具有很好的明亮度和机械稳定性。科研人员认为，这一设计将成为实现高性能可拉伸显示器和电子皮肤的重要标志。智能穿戴产品及检测设备或将迎来质的发展。

近年来，网络和数字技术快速发展，各类便携式智能检测设备、可穿戴式电子产品，已全面融入到公众日常生活的方方面面，特别是嵌入式电子技术的发展和分布式检测需求全面提速，进而推动电化学分析仪器向着微型化、网络化的方向发展。

随着技术不断迭代，部分便携式的电化学分析仪器采用了嵌入式操作系统，本身即带有用户接口，无需与计算机连接即可实现参数设定、数据存储等功能。智能化的物联网技术与电化学传感器的结合，为电分析技术的应用提供了新的平台，不仅在水质、大气、工业过程监测领域有着广泛的应用场景，在与人们日常生活息息相关的健康监控领域也具有十分广阔的市场。

具备无线网络且微型化和集成度很高的电化学可穿戴式设备，是物联网时代人们健康监测传感器的最佳选择。产业界关于微型电化学传感的研究已经不再满足于微电极、叉指电极、阵列电极等技术，几年前印刷电极就开始在穿戴设备上做尝试，而基于印刷电极和柔性电极的电化学传感器已经开始应用于皮肤上的汗液分析。

虽然跟电子皮肤还不能同日而语，但近些年贴于皮肤上的电化学传感器显然在高集成化和耐折叠方向发展迅猛。这种电化学传感多利用人体的汗液，结合电分析的基本技术进行汗液分析，实现了体温监控以及汗液中葡萄糖、乳酸、钠、钾等化学物质的实时检测。这些检测结果通过蓝牙、WIFI等网络传输技术，无线传输到手机等接收终端中进行分析处理，以监控佩戴者的运动状态和健康情况。

谷歌公司就提出使用隐形眼镜来测量泪液中血糖的概念，以减轻糖尿病人经常使用刺破的方式测试血糖的困扰。虽然这一理念在电池、功耗、芯片大小等技术上都有待解决，产品也还处于概念阶段，毕竟不论是芯片、电池、传感器，只要能做到和隐形眼镜融合，就会是可穿戴产业的一次技术革命。

可穿戴式电化学分析设备在医学上的应用发展最为迅速，对心脏病人、帕金森综合征病人的24小时监测基本上离不开电化学分析设备。

在生活方面，由半导体或聚合物敏感膜构成的“电子鼻”，充分应用神经网络算法，能够从混合物中测出一些香料或者酒精成分。在蔬菜和水果的农产品检测中，这种“电子鼻”已经可以帮助人们判断表面新鲜的水果蔬菜是否快要腐烂了。

电化学分析技术和电化学仪器已走过了百年历程，这一技术最初是在物理化学范畴内进行深入的理论探讨后，逐渐发展为实用的检测技术和传感器。在当前AI、大数据等“黑科技”的赋能下，这一技术的应用和发展无疑还有更多的可能，需要产业界不断的思考和探索。

（作者系广州大学教授）