转载：工业智能化
前 言
一名孕妇可能会戴上一个微小的生物特征传感器，来监测未出生的宝宝的心跳，并在附在皮肤上的胶片上把结果显示出来。同样，她也可以通过无线方式把宝宝踢脚的感觉传递给丈夫，这样他就能体验到那种
“触觉”，如果他的胃里有提供触觉反馈设备的话。这不是科幻小说，而是我们科技发展的下一步。近日，Nature上发表了一篇文章阐述了bodyNET的发展及其面临的挑战。
电子设备将与我们的身体融为一体，扩展我们的感知。智能手机和智能手表将让位给
bodyNET:一个由传感器、屏幕和智能设备组成的网络，它们会被织入我们的衣服，附在我们的皮肤上，植入我们的身体中。
bodyNET还没有完成，世界各地的实验室都在开发它的组件。它的核心技术是一种可以延伸的电子器件，由柔软的塑料电路制成、比纸张更薄、能在不易撕裂、可生物降解甚至自我修复的情况下变形。需要灵敏的传感器对触控、压力、温度、湿度和光线、以及化学和生物信号进行反馈。
还有很多事情要做。研究人员必须提高电子类材料的技术性能，设计创新的可伸缩电路架构，并通过大规模生产降低成本。同时，
bodyNET还有社会和文化方面的担忧。这些问题包括对技术与身体紧密结合后的担忧，以及对隐私和数据安全的担忧。
然而，我们乐观地认为，
bodyNET带来的好处将超过挑战。这是一种自我扩展，将给我们提供一个新的、复杂的、超越我们现有五官的方式，去感知我们周围的环境，并与之进行交流。有了bodyNET，你能够“看”到病人真实的感受，或者爱人是否需要情感支持。这能让我们更有同情心。同时，这样的技术不会取代我们，而是会扩展人类的特性。
比如说，可以通过
AR化妆品或身上的一些饰件的颜色变化来展示我们的心情。由衣物中的电池驱动数字纹身，可以通过与姿势、难以察觉的面部表情、心率和皮肤传导率相关的生物特征数据来展示我们的情感。当你抬头看飞机时，可以在眼镜上显示飞行信息。或者想象一下，它能够远程地对儿童健康的紧急情况发出警报。
在这里，我们会给出一些
bodyNET的研究重点。
需要开发与皮肤相似的电子元件。可伸缩聚合物半导体和导体的导电性必须与刚性聚合物的导电性能相匹配。与生物相容的基质需要变得更加耐用，这样它们就可以在皮肤上佩戴好几个月。这些材料必须在出汗、洗澡、正常的磨损和撕裂的情况下正常工作，如果在衣服中加入，也必须是可以洗涤的。
可伸缩电路的新设计是必要的。当这些元件被扭曲时，它们必须补偿电子的特性。也必须制造更薄、更便宜的材料。如果使用电子材料制造电路的工艺不发达，往往涉及许多步骤，产生很多的麻烦，导致最终难以产量。例如，使用阴影掩模对层进行排列很难达到较高的精度。目前，大多数打印方法只能以低分辨率对材料进行图案化，从而限制了电路的速度。
需要进一步开发可以测量压力、应变和温度，以及某些化学物质的存在和水平的皮肤类设备，以监测身体运动和健康状况。温度和压力的变化，尤其是传感器很难分离，因为它们相互影响。一些传感器采用可伸缩导线、半导体和（电荷）介质材料制成原型，但要解决这一问题需要新型电路。
可伸缩电池必须变得更小、更高效，续航能力要高达数月。由可伸缩材料制成的电池电极，如聚合物和无机复合材料，比类似功率的硬币电池更大。使用移动部件进行机械拉伸的电池也会出现磨损和撕裂。能源获得的策略也是有限的。从运动中获取能量的压电发电机只能提供低功率的峰值。薄膜太阳能电池能从太阳光中获取能量，但在衣服下是无效的。灵活的热电材料还不足以从体热中收集有用的能量。
先进的模拟技术会对研究人员设计复杂的电子电路和架构提供帮助。他们能够在真正制造之前对设计进行测试，可以降低原型设计的成本。例如，分子和材料的数学模型可以预测电性和机械行为，例如在极限拉伸下的裂纹扩展。
目前，研究实验室只有少量的研究。大规模生产技术，如卷对卷涂料、图案和印刷，将降低成本，提高电路的可靠性。新材料要经过多年的发展才能商业化。几十年来，半导体行业一直在寻求高速，高性能的大规模制造业。很显然，新材料也需要一个类似的过程来进行大规模生产。
