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科学家尝试用可穿戴设备获取数据监测  

鲁捷

超越可穿戴设备的第一步将是可直接用于皮肤的无线感应器,它们可以收集大量重要信号,如体温、脉搏、心率等。但Rogers表示,不利的是,“它们在生物学上需要具备可灵活弯曲、拉伸和膨胀的特点”,因此传统上用硬硅胶制作的电子感应器并非良好选择。

他和团队为此研发了一种“皮肤电子”:灵活的、可生物降解的补丁,其内部填塞了让使用者几乎感觉不到的感应器。像很多临时纹身那样,这些补丁利用的是普通的硅电子,但却非常薄,并利用“橡胶图章”为里衬可以灵活运动。利用S形的电线和可伸展、弯曲的天线,这个补丁可以从附近的磁场获取能量或是通过捕捉无线电波获取能量。“它们利用的是波浪的几何特点,当你伸展的时候,波浪形也会像手风琴的风箱那样变化。”Rogers说。

Rogers作为共同创始人已经在马萨诸塞州莱克星顿建立了一个叫作MC10的公司,该公司将开始推广这种生物图标设备:一种可以测量心电活动、体温、紫外线接触等健康数据的临时补丁。Rogers表示,这种补丁将首先向个人消费者发放,但其最终目标是医疗应用。在乌尔班纳卡勒基金会的新生儿重症病房中,医生正在利用这些补丁无扫描、无创伤地监测新生儿的症状,相关测试结果将会很快出现。MC10还在和比利时布鲁塞尔一家名叫UCB的制药公司合作,测试一种可监测帕金森氏症患者震颤症状,用来跟踪疾病并监测患者是否遵医嘱接受治疗的补丁。

Rogers的补丁相对较小,但是日本东京大学工程师、材料学家染矢高雄已经研制出一种面积相对更大的电子皮肤传感器。其最新的传感器厚度仅有1微米,其质量轻到可以像一片羽毛那样漂浮在空气中,而且这种材料足够牢固,可以用于肘关节和膝关节的灵活伸展活动。这种感应器可以读取温度、湿度、脉搏、血液含氧量等。

尽管皮肤电子可以获得很多信息,但是仍然需要深入身体内部获取更多信息。“医生抽血是有原因的。”麻省理工学院化学工程师Michael Strano说,“血液中含有的标记可以精确地预测疾病。”

但是让电路进入人体深层面临许多新挑战。Strano表示,皮肤下的理想感应器不仅应该是无毒性的,而且还可以根据需要在体内稳定使用数年,同时兼具可降解性等特点,这意味着它们不能够引发身体免疫系统的排斥。然而,当前大多数设备均存在这样或那样的缺点。

尽管如此,一些研究人员的目标仍然是挑战皮肤下的深层组织,对于他们来说,灵活性和可降解性变得尤其重要。如果一个感应器和心脏或大脑等活动器官存在摩擦,当活体呼吸时细胞就会发生转移,身体就会迅速用瘢痕组织形成一道防火墙围绕该组织。让感应器随着器官的律动活动,这种情况简直不能实现。 

1.下列关于原文内容的表述,不正确的一项是

A.用硬硅胶制作的电子感应器属于传统的做法,不能算是最佳选择,因为在生物学上不具有灵活弯曲、拉伸和膨胀等特点。

B.“皮肤电子”是利用普通的硅电子做成的,是灵活的、可生物降解的补丁,在它内部堵塞了让使用者几乎感觉不到的感应器。

C.可直接用于皮肤的无限感应器内所有补丁获取所需能量需借助S形的电线和可伸展、弯曲的天线,利用了波浪的几何特点。

D.一些补丁非常薄,利用“橡胶图章”作为里衬可以灵活运动,当你伸展的时候,它们也会呈现出像手风琴的风箱那样的变化。

2.下列理解和分析,不符合原文意思的一项是

A.目前,位于马萨诸塞州莱克星顿的MC10的公司,开始推广一种临时补丁,它能够测量心电活动、体温、紫外线接触等健康数据。

B.MC10的公司所研发的补丁,既有被医生用来监测新生儿的症状的补丁,还在测试一种可监测帕金森氏症患者震颤症状的补丁。

C.日本科学家研制出的电子皮肤传感器和Rogers的补丁相比面积更大,其最新传感器重量轻到可像一片羽毛那样飘浮在空气中。

D.医生抽血是由有科学道理的,因为血液中含有的标记可以精确地预测疾病,这对研究电路进入人体内部获取更多信息具有启发意义。

3.根据原文内容,下列理解和分析不正确的一项是(     )

A.日本东京大学工程师、材料学家染矢高雄和MC10的公司共同创始人Rogers都是致力于用可穿戴设备获取数据监测的专家。

B.虽然皮肤电子的研究已经取得一定的成就,但是让电路进入人体的深层来获取身体内部的更多信息,还依然面临着新挑战。

C.当前大多数皮肤下的感应器,在无毒性、根据需要在体内稳定使用数年、可降解性等方面尚未完善,难以完全不引发身体免疫系统的排斥。

D.一些研究人员仍然将挑战皮肤下的深层组织作为目标,他们认为只要处理好灵活性和可降解性的问题,当前感应器存在的那些缺点就可完全解决。

高二语文现代文阅读困难题

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