约翰·罗杰斯的手臂上贴着一个硬币大小的贴片。它让人联想到孩童的临时纹身，看起来像一个微型的沙钱。但罗杰斯，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的工程师，实际上佩戴的是一个“能够无线传输和存储数据——约100千字节，可用于存储密码和医疗标识符等信息”的电子设备。
罗杰斯和他的团队是柔性可穿戴电子产品的先驱，这些产品旨在持续收集和传输人体数据。他们与化妆品公司欧莱雅美国公司合作，以帮助研究人员和消费者更好地了解人体皮肤。
对欧莱雅而言，可穿戴传感器是了解皮肤健康和美丽的关键。这些设备可以在不改变皮肤自身状况的情况下，测量由血流变化引起的皮肤温度的微小变化。罗杰斯说，皮肤血流增多可能意味着它健康，但也可能表明存在炎症，因此患者可以跟踪自己的相对测量值，从而使皮肤更长时间地保持健康。
这些设备还可以测量皮肤水分——这是专注于生产渗透性乳液和轻质保湿霜的公司的主要目标。罗杰斯说：“这些设备可以帮助研究人员观察乳液的功效，使他们能够对改善皮肤水分的方法做出持久的改进。”
欧莱雅与罗杰斯实验室建立了合作关系——虽然伊利诺伊大学在技术上拥有这些产品，但欧莱雅团队带来了他们在皮肤健康和外观方面的丰富专业知识（该大学和欧莱雅正在申请他们开发的传感器的联合专利）。但罗杰斯说，欧莱雅已经在其研发新产品中使用了这些设备。下一步是将这些电子产品直接提供给希望为自己的美容程序增加科学元素的消费者。“你可以想象，由于这些设备的成本非常低，[欧莱雅]可能会将其与化妆品或乳液一起出售，”罗杰斯说。“消费者可以使用该设备来确定其皮肤的水分含量，以及涂抹哪种类型和多少乳液才能达到所需的水分含量。”
“柔性电子产品将允许消费者将可穿戴设备集成到身体的任何部位，而不会感到任何不适，”与罗杰斯合作的欧莱雅技术孵化器副总裁吉夫·巴卢什（Guive Balooch）说。这些电路由狭窄的金属导体（如金）制成，这些导体与硅“纳米带”交织在一起并嵌入其中。罗杰斯说，这些轻薄透气的设备可以佩戴数周，甚至可以在洗澡时佩戴。所有设备收集的数据都可以通过蓝牙发送到附近的电脑或智能手机。
由于欧莱雅对皮肤的测量和特征最感兴趣，柔性电子产品提供了一种独特的收集数据的方式。刚性电子产品无法持续收集信息，因为它们无法拉伸和变形以随皮肤移动。但柔性电子产品具有与皮肤相同的机械性能，可以随皮肤扩张和扭曲，实现持续接触和监测。
但要让普通人购买它们或在身体可见的部位佩戴它们，这些设备也必须具有吸引力，巴卢什说。罗杰斯已经尝试在电路上方添加图案，使其看起来像临时纹身。消费者可以将这些设备贴在身体的各个部位，以监测环境污染或太阳紫外线的暴露情况，并随着时间的推移收集这些数据，以指导他们养成对皮肤更有益的习惯。然而，这些设备可能不适合戴在脸上，所以消费者也可以在家中使用它们，在日常美容程序中快速测量面部皮肤，然后在外出前将其取下。欧莱雅尚未透露具体何时计划开始销售这些设备，但可能最早在明年。
由于这些设备能够持续进行如此多的精确测量，罗杰斯自然希望将其用于医疗领域，而不仅仅是化妆品。“借助这些设备，您应该能够持续进行全面的生命体征测量。只需一个腕部贴片即可测量您可能感兴趣的所有内容——血压、血氧、心率、呼吸频率、心电图特征，甚至脑电波，”罗杰斯说。“您可以将医院所有大型临床设备压缩成类似皮肤的贴片，”他说，这将使医生能够在患者出院后持续监测他们。他表示，这些创新与护肤应用是同时进行的。
这些传感器不使用电线的事实，在医院环境中也可能是一个巨大的福音，它允许医生监测身体敏感区域的生命体征，即使是老年人或早产婴儿，而无需担心电线的额外重量和拉力。“早产儿需要大量的监测，但他们的皮肤很脆弱，肌肉发育不全。目前在新生儿重症监护室使用的胶带和电线非常令人担忧，”罗杰斯说。“我们希望摆脱所有这些硬件，并用身体不同部位的贴片来替代，并在不需要长距离数据传输的重症监护环境中提供持续的数据。”罗杰斯希望在今年夏天开始在一家儿童医院测试这些设备。
尽管他的大部分精力都集中在临床环境，但罗杰斯预测，柔性电子产品也可以作为人与机器交互的新方式。他的团队已经证明，这样的设备可以让用户通过手势控制电子游戏或无人机。它们也可以用于时尚——“你可以在设备中嵌入LED，以某种响应方式发光，既可以传达情绪状态，也可以作为具有无线通信链路的指示器，”罗杰斯说。他补充说，这些项目尚未投入开发，但一家公司如果想开始销售此类设备，可能只需要几年时间。
在更远的未来，这些设备可能成为机器与大脑交互的一种新的非侵入性方式。神经科学家可以用微小的、高密度的电子设备取代用于脑电图（EEG）的“缠绕电线的帽子”，这样他们就可以在不使用辐射或进行任何切口的情况下深入了解大脑。从那里，这些设备将不仅仅测量脑电波——它们将能够操纵脑电波。“问题是我们如何在额头上放置一百万个晶体管。这肯定会带来一些有趣的可能性，但还没有人仔细思考过，因为这以前根本不可能，”罗杰斯说。
