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據(jù)最新一期《自然·電子學(xué)》雜志報(bào)道，美國(guó)芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院、阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)合作開(kāi)發(fā)出一種新型類皮膚柔性計(jì)算貼片，可利用人工智能（AI）以前所未有的方式分析健康數(shù)據(jù)。與如今的可穿戴設(shè)備不同，它能直接在人體上完成AI計(jì)算，整個(gè)過(guò)程僅需幾毫秒，無(wú)需依賴無(wú)線連接。

如今的智能手表雖然能監(jiān)測(cè)心率和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，但真正的數(shù)據(jù)分析通常要傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備或云端完成。對(duì)于某些疾病，如心室顫動(dòng)發(fā)作時(shí)，心臟會(huì)陷入危險(xiǎn)的“電風(fēng)暴”，如果不能及時(shí)識(shí)別，患者可能迅速死亡。此次開(kāi)發(fā)的新設(shè)備能夠直接“貼”在人體上完成AI計(jì)算，從而省去數(shù)據(jù)來(lái)回傳輸?shù)臅r(shí)間。

團(tuán)隊(duì)希望未來(lái)的可穿戴和植入式設(shè)備能夠更加智能，就像一個(gè)集成在設(shè)備中的、即時(shí)響應(yīng)的“私人醫(yī)生”。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們開(kāi)發(fā)出一種能夠像皮膚一樣彎曲、拉伸的“神經(jīng)形態(tài)計(jì)算電路”，即由大量晶體管組成、能夠分析健康數(shù)據(jù)的陣列。它的核心是一種特殊的“有機(jī)電化學(xué)晶體管”。與傳統(tǒng)芯片中的晶體管不同，它不僅利用電流處理信息，還依靠離子在凝膠電解質(zhì)中的移動(dòng)進(jìn)行計(jì)算。這種結(jié)構(gòu)讓晶體管能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定存儲(chǔ)數(shù)值，就像人腦的突觸一樣，通過(guò)增強(qiáng)或減弱信號(hào)來(lái)記錄學(xué)習(xí)模式。

為了攻克制造過(guò)程中的挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種新型聚合物凝膠，可在紫外光照射下迅速“定型”，從而實(shí)現(xiàn)高精度制造。借助這一方法，他們成功在每平方厘米面積內(nèi)集成了1萬(wàn)個(gè)有機(jī)電化學(xué)晶體管。

在測(cè)試中，團(tuán)隊(duì)讓這種柔性陣列運(yùn)行一套用于識(shí)別心室顫動(dòng)的AI算法。結(jié)果顯示，即使設(shè)備被拉伸至原長(zhǎng)度的1.5倍以上，它仍能以99.6%的準(zhǔn)確率定位心臟異常電波的位置。他們還讓設(shè)備分析膽固醇、血糖、最大心率以及心電圖等數(shù)據(jù)，用于評(píng)估心臟病發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)，準(zhǔn)確率達(dá)到83.5%。

團(tuán)隊(duì)希望將這種柔性計(jì)算陣列與無(wú)線通信模塊、傳感器進(jìn)一步整合，最終打造出能夠“感知—分析—響應(yīng)”一體化運(yùn)行的智能健康系統(tǒng)。