加利福尼亞大學圣地亞哥分校的工程師們開發了一種靈活的可穿戴式傳感器，可以通過汗液精確地測量一個人血液中的酒精含量，并將數據無線傳輸到筆記本電腦，智能手機或其他移動設備上。該裝置可以貼在皮膚上，醫生和警察能夠利用該設備進行連續的，非損傷的和實時的血液酒精含量監測。
該裝置是一個能夠貼在皮膚上的臨時紋身，通過汗液的感應，用電化學的方法檢測酒精含量，這個便攜式柔性電子電路板通過磁鐵與皮膚貼連接，通過藍牙向移動設備傳輸信息。這項研究是在納米工程教授約瑟夫 王和電氣工程教授帕特里克 默西爾領導下完成的，他們都來自于加利福尼亞大學圣地亞哥分校，研究成果發表在近期出版的期刊《ACS傳感器》上。
“馬路上的很多事故都是由酒后駕車造成的。這項技術提供了一個準確，方便和快捷的方式來監控酒精消耗，以防止人們醉酒駕車，”王說。他說。該裝置還能與車內的酒精點火互鎖裝置（是安裝在汽車的點火裝置內以阻止駕車人在酒精濃度超過安全標準時啟動汽車的裝置。）集成，或者在啟動汽車之前，朋友們可以利用該裝置互相檢查，他補充道。
血液中的酒精濃度是一個人體內酒精水平的最準確的測量值，但測量時需要刺破手指。呼吸分析儀，這是最常用的設備，用來間接估計血液中的酒精濃度，而且是非損傷性的，但它們會給出錯誤的讀數。例如，一個人剛喝完一杯酒就進行檢測，那么呼吸分析儀檢測到的酒精水平會高于實際血液酒精濃度。如果你用了漱口水，再進行檢測，那么呼吸分析儀也會認為你喝了酒。
最近的研究表明，血液中的酒精濃度也可以通過無顯汗的方式測量，皮膚上沒有明顯的汗液。但是要花費兩個小時才能給出實際血液中的酒精含量讀數。另一方法，顯汗情況下的酒精水平，這時候能在皮膚上看到明顯的汗液，這是一個更好的血液酒精濃度的實時指標，但到目前為止，這個測量系統，既不便攜，也不適合穿在身上。
現在，加州大學圣地亞哥分校的研究人員已經開發出了一種可穿戴，便攜式的酒精傳感器，在15分鐘內就可以根據汗液準確地監測酒精水平。
“這項技術最具創新性的一點是，穿戴者已經不必進行鍛煉或出汗了。用戶可以把皮膚貼戴在身上，幾分鐘之內就會得出血液中酒精濃度的結果。這個設備直到現在才推出，”默西爾說。
它是如何工作的？
王和默西爾分別是圣地亞哥可穿戴傳感器中心的主任和副主任，他們聯合開發了這個裝置。王的團隊負責制作皮膚貼，皮膚貼上配有絲網印刷電極和含匹羅卡品（藥物通過皮膚引起出汗）的水凝膠貼劑。
默西爾的團隊開發向皮膚貼供電的柔性電子線路板，使它能夠與移動設備進行無線通信。他的團隊還開發了能夠將電子電路板和皮膚貼，以及智能手機應用程序連接在一起的磁連接器。
“這個設備可以使用藍牙連接，這是呼吸分析儀無法實現的。我們已經找到一種方法使電子設備便攜和無線，這對于實際應用非常重要，” 電氣工程博士生Somayeh Imani說。
皮膚貼的工作過程是，首先通過釋放匹羅卡品誘導排汗。然后，汗水與具有醇氧化酶涂層的電極接觸，這種酶有選擇性地與酒精反應生成過氧化氫，這是電化學檢測方法。該信息作為電信號被發送到電子電路板。數據以無線方式傳送到移動設備。
對皮膚貼進行測試
研究人員對9名健康志愿者進行了酒精傳感器測試，志愿者們在飲用酒精飲料前后（一瓶啤酒或一杯紅酒）都將皮膚貼戴在他們的胳膊上。讀數準確地反映出佩戴者的血液酒精濃度。
即使反復彎曲和振動，該裝置也能提供準確讀數。研究人員說，這表明傳感器不會受到佩戴者是否運動的影響。
下一步研究，該團隊正在開發一種新設備，可以連續24小時監測酒精濃度。
