En fleksibel sensor til biometrisk autentificering og måling af vitale tegn

Formbare billedkameraer er fleksible elektroniske komponenter, der kan placeres i direkte kontakt med en menneskelig brugers hud, registrering af hans/hendes vitale tegn eller andre biologiske oplysninger. I løbet af de sidste par år har disse billedkunstnere er blevet meget udbredt, især til biometrisk autentificering og inden for bærbar elektronik, såsom smarte ure eller fitness -trackere.

Bygger på sensorer, som de har udviklet tidligere, forskere ved University of Tokyo og Japan Display Inc. har for nylig skabt en ny konformabel billedkamera til både biometrisk godkendelse og applikationer til måling af vitale tegn. Denne nye billedkamera, præsenteret i et papir udgivet i Naturelektronik , blev fremstillet ved hjælp af en kombination af lavtemperatur polykrystallinsk silicium tyndfilmstransistor (LTPS-TFT) aflæsningskredsløb og organiske fotodioder.

"Vores laboratorium fokuserer på udviklingen af ​​fleksibel elektronik, især organisk elektronik, "Tomoyuki Yokota, en af ​​forskerne, der gennemførte undersøgelsen, fortalte TechXplore. "I vores tidligere arbejde, vi udviklede en ultrafleksibel OLED og organisk billeddannelsessensor til biomedicinske applikationer, alligevel var dens opløsning og hastighed ikke nok til at tage et fingeraftryksbillede. Den formbare billedkamera, vi præsenterede i vores papir, løser dette problem ved at integrere LTPS TFT og en organisk fotodetektor. "

På trods af deres nylige popularitet, udvikle fleksible billedbehandlere, der kan opnå både high definition -målinger og en høj optagelseshastighed, har hidtil vist sig at være meget udfordrende. Tidligere forskningsindsats har ofte resulteret i billeddannere, der kan opnå optagelser i high definition, men er ret langsomme, eller andre, der producerer optagelser med lavere definition over kortere perioder.

Den nye billedbehandler udviklet af Yokota og hans kolleger, på den anden side, kan opnå aflæsninger med en høj opløsning på 508 pixels pr. tomme, med en hastighed på 41 billeder i sekundet. Denne bemærkelsesværdige ydeevne aktiveres direkte ved integrationen af ​​en organisk fotodetektor og en LTPS-TFT i en tynd, billedsensor af arketype.

"Da vores billedsensor af arketype er tynd og bøjelig (dens samlede tykkelse er kun 15 mikrometer), det kan let integreres i bærbare enheder, "Sagde Yokota." Desuden den kan bruges til at måle sundhedsmæssige forhold og udføre biometrisk godkendelse på samme tid. Som resultat, vi forventer, at det kan hjælpe med at forhindre, at 'spoofing' og patientinformation blandes sammen. "

Den tynde og fleksible billedsensor udviklet af Yokota og hans kolleger kan tage billeder i høj opløsning af både fingeraftryk og vener, som nu bruges til biometrisk identifikation i en række forskellige indstillinger. Det kan også måle det, der er kendt som 'pulsbølgen, 'bølgen af ​​øget tryk, der starter ved ventrikelsystolen i kroppen og formerer sig fra halvmåneventilerne over til det menneskelige arterielle system, samt dens distribution.

Pulsbølger er et vitalt tegn, og de måles ofte i sundhedsindstillinger under patientkontrol. Ud over at muliggøre udviklingen af ​​mere avanceret bærbar elektronik og værktøjer til biometrisk identifikation, den formbare billedbehandler udviklet af forskerne kunne således også have medicinske anvendelser, gør det muligt for læger at overvåge deres patienters pulsbølger over tid.

"Vi ønsker nu at integrere vores enhed med bærbar elektronik såsom smarte ure, "Sagde Yakota." I mellemtiden, vi undersøger også anvendelsen af ​​vores billedsensor på det medicinske område. "

© 2020 Science X Network