密蘇里大學的工程師報告 說，可以通過使用鉛筆和紙在您的皮膚上繪制生物電子設備來監測您的個人健康。該研究表明，工程師采用低成本的方法來開發皮膚上的生物醫學電子設備。

該研究沒有開發通常通過在柔性聚合物基板上圖案化傳統無機材料、新型有機材料或納米材料制成的皮膚電子產品，這可能既昂貴又復雜，而是描述了使用日常鉛筆和紙作為創造成本的工具- 有效的一次性皮膚電子設備，范圍從生物物理傳感器和汗液生化傳感器到熱刺激器、濕度能量收集器和透皮給藥系統。

研究人員還展示了基于鉛筆紙的天線、2D 和 3D 電路以及可重構結構。

“許多現有的商業皮膚生物醫學設備通常包含兩個主要組件 - 生物醫學跟蹤組件和周圍的柔性材料，例如塑料 - 為組件提供支撐結構，以保持與人體的皮膚連接，”工程學院助理教授 鄭艷在一份聲明中說。

“開發皮膚上生物醫學電子設備的傳統方法通常很復雜，而且生產成本通常很高，”他補充道。“相比之下，我們的方法成本低且非常簡單。我們可以使用廣泛使用的鉛筆和紙制作類似的設備。”

研究表明，鉛筆繪制的石墨圖案用作導電跡線和感應電極，而辦公復印紙用作基材。研究人員發現，石墨含量超過 90% 的鉛筆能夠傳導大量能量。

使用 93% 的石墨鉛筆，他們能夠在商業辦公復印紙上繪制各種皮膚上的生物電子設備。研究發現，這些設備可以對包括皮膚溫度在內的一系列重要的生物物理和生化信號進行實時、連續和高保真監測；心電圖；肌電圖；阿爾法、貝塔和西塔節律；瞬時心率；呼吸頻率；和汗液 pH 值、尿酸和葡萄糖，以及提供程序化的熱刺激。研究人員還發現，記錄的信號與用傳統方法測量的信號相當。

研究人員認為，可以在紙上使用一種生物相容的噴涂粘合劑，以幫助它更好地粘在皮膚上。下一步是進一步開發和測試生物醫學組件的使用，包括電生理、溫度和生化傳感器。

研究人員看到了在家庭、個性化醫療保健、教育和遠程科學研究中的廣泛應用，例如在 Covid-19 大流行期間。這些應用范圍從繪制生物醫學設備到監測人的睡眠水平再到在家進行研究。