CN106413542A - 表皮传感器***和过程 - Google Patents

Abstract

表皮电子器件是具有与人类表皮匹配的机械性质的传感器。其制造过程包括洁净室设施内的光刻以及湿法和干法蚀刻。人力、材料、光掩模和设施的高成本极大地妨碍一次性表皮电子器件的商用潜力。相比而言，本发明的实施例包括低成本、高生产量、台面式“切割和粘贴”方法以在几分钟内完成表皮传感器***（ESS）的自由形式制造。该通用方法对于许多类型的薄金属和聚合片都起作用并且与许多纹身粘合剂或医用带兼容。所得ESS是高度多材料和多功能的，并且可以测量ECG、EMG、皮肤温度、皮肤水合以及呼吸速率。而且，由蛇形条带制成的可伸展平面线圈可以被用作无线应变仪和/或近场通信（NFC）天线。本文描述了其他实施例。

Description

表皮传感器***和过程

资金支持

本发明是在根据由国家科学基金会授予的拨款号CMMI1301335和CMMI1351875的政府支持下做出的。政府具有本发明的一些权力。

优先权要求

本申请要求2014年3月28日提交的美国临时专利申请序列号61/971,945的优先权，该美国临时专利申请的内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明的实施例是在柔性且可伸展的传感器的领域。

背景技术

动物躯体辐射关于自身的数据。可以从躯体（例如，动物或人类）传送信息的可穿戴设备具有改变两个突出领域的能力：移动健康（mHealth）和人机接口（HMI）。除健身跟踪之外，生理信号的长期跟踪有助于检测心力衰竭、癫痫和其他状况。然而，基于晶片的电子器件保持本质上平面、刚性和易碎的。作为结果，目前发展水平的基于集成电路（IC）的可穿戴设备具有“带上芯片”或“皮带上砖块”的形状因数，其不能够维持与弯曲、柔软和动态人类躯体的紧密和长时间接触以检索长期、高保真度的生理信号。

柔性且可伸展的电子器件中的最新进展已经提供了针对电子器件与生物***的紧密集成的可行解决方案。除许多突破之外，（一个或多个）表皮电子***表示其机械性质与人类皮肤的机械性质匹配的可穿戴设备。作为结果，表皮电子***可以像临时转移纹身那样顺应人类皮肤并且像皮肤的自然伸展那样变形而没有脱离或破裂。表皮电子***可以监测电生理信号、皮肤温度、皮肤水合、出汗和运动失调。

附图说明

本发明的实施例的特征和优点将从随附权利要求、以下详细描述的一个或多个示例实施例以及相应附图变得明显。在视为适当的情况下，已经在各附图之中重复参考标记以指示对应或类似的元件。

图1（a）-（h）描绘了本发明的实施例中的过程。

图2（a）-（b）描绘了本发明的实施例中的传感器。

图3（a）-（f）解决本发明的各种实施例中的应变。

图4（a）-（l）包括本发明的各种实施例的图像。

图5（a）-（g）包括本发明的实施例中的关于应变仪和天线的图像。

图6（a）-（h）包括本发明的实施例中的关于呼吸速率传感器的图像和分析。

图7包括用于供本发明的各种实施例使用的***。

图8描绘了本发明的实施例中的处理阶段。

图9包括本发明的实施例中的用于形成表皮传感器***（ESS）的过程。

图10包括本发明的实施例中的用于形成ESS的过程。

具体实施方式

现在将参照附图，其中相同结构可以提供有相同后缀参考指示。为了更加清楚地示出各种实施例的结构，本文中包括的附图是传感器/电路结构的图解表示。因而，例如在显微照片中的所制得的集成电路结构的实际外观可能看起来不同，而同时仍旧并入所图示的实施例的所要求保护的结构。此外，附图可能仅示出对于理解所图示的实施例有用的结构。可能尚未包括本领域中已知的附加结构以维持附图的清楚性。例如，未必示出半导体设备的每一个层。“实施例”、“各种实施例”等指示如此描述的（一个或多个）实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是并非每一个实施例都必然地包括该特定特征、结构或特性。一些实施例可以具有针对其他实施例所描述的特征中的一些、全部，或者没有针对其他实施例所描述的特征。“第一”、“第二”、“第三”等描述共同对象并且指示正被提及的相同对象的不同实例。这样的形容词不暗示着如此描述的对象必须在时间上、空间上、排名方面或者任何其他方式按照给定顺序。“连接”可以指示元件彼此直接物理或电气接触，并且“耦合”可以指示元件彼此协作或交互，但是它们可以或者可以不直接物理或电气接触。

常规表皮电子***的细薄性和柔软性在它们从人类皮肤剥离之后引起设备的坍塌和起皱，从而使其理想使用短暂。作为结果，表皮电子***技术的成功取决于设备的低成本、高生产量制造的实现。然而，表皮电子设备的当前制造依赖于标准微制造过程，包括旋转涂覆、光刻、湿法或干法蚀刻以及转移印刷。尽管已经证明其是有效的，但是存在与这样的过程相关联的若干限制。首先，与洁净室设施、光掩模和光刻化学物品相关联的高成本阻碍了表皮传感器成为足够低成本的以成为一次性的。其次，高真空过程对于厚金属沉积可能是非常耗时的并且不实际的。第三，表皮电子***尺寸受限于晶片尺寸，其必须与所有真空腔室兼容。第四，要求人力的制造过程极大地限制了表皮电子***对于学术研究的可达性。

相比而言，实施例提供了用于创建“表皮传感器***”（ESS）的“切割和粘贴”方法，其提供了针对上述挑战的非常简单的解决方案。代替于执行高真空金属沉积，各种厚度的薄的聚合物上金属叠层可以直接地从屏蔽带的产业制造商购买。代替于使用光刻图案化，使用台式电子切割机器来随着移除过量材料而机械地雕刻出所设计的带形（或其他形状）。这是自由形式的制造过程，其与流行的增材制造技术相反。由于图案可以直接地形成在热释放带（TRT）上，所以在没有“拾取”步骤的情况下图案化的条带可以直接地印刷到各种类型的纹身粘合剂和医用带上（例如，诸如当使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）印记从衬底转移硅表皮电子***组件时）。在实施例中，一些切割机器在薄片金属和聚合物上形成高达12英寸宽和若干英尺长的图案（而其他这样的机器可以处置更宽或更长的材料），这超出了实验室级别的晶片尺寸（由此相比于基于光刻的过程而增大生产量并且降低成本）。整个过程可以在几分钟（例如，10分钟）内在台面上完成而不使用湿法过程（例如，湿法蚀刻），这给予制作产品的技术人员非常快速的训练以及总体上容易的周转（turnaround）。

如在本文描述的实施例中所示，使用“切割和粘贴”技术来制造多材料ESS。所得ESS已经成功地应用于测量心电图（ECG）、肌电图（EMG）、脑电图（EEG）、皮肤温度、皮肤水合和呼吸速率。在实施例中，厚铝条带的平面可伸展线圈也作为无线应变仪而集成在ESS上。在一些实施例中应变仪还充当天线（例如，NFC天线）。

图1（a）-（h）描绘了本发明的实施例中的过程，包括台式“切割和粘贴”过程的示意图。由于聚合物支撑的金属薄膜要比自由支撑的金属片可伸展得多，所以实施例使用聚合物支撑的金属片作为起始材料。可以从产业销售商购买起始材料（包括金涂敷的聚酰亚胺或铝层压的聚对苯二甲酸乙二酯（PET））。实施例使用热蒸发来在13μm透明PET带101上沉积100nm金膜102（图1（a），图9的元件905）。

为了制造基于金的可伸展电生理（EP）电极、温度传感器和同心点环阻抗传感器，将金涂敷的PET片均匀地结合到热释放带，其中金侧面对TRT粘合侧103，如图1（b）中所示（还参见图9的元件910）。TRT的另一侧104粘合或放置在切割垫上，如图1（c）中所示（还参见图9的元件910）。

如图1（b）（e）（f）中所见，PET层101、Au层102、TRT粘合剂层103和TRT层104全部是通过辊113、114、131、132、133、134或制造领域中已知的其他运输器工具所馈送（从右向左或反之亦然）的长度长的材料的部分。这对于坚硬的硅晶片、光刻工具、洁净室等是不大可能的。

在图1（c）中，将切割垫116馈送到电子切割机器（例如，Silhouett CAMEO®、Silhouette America, Inc.，West Orem，Utah，USA），其中PET侧101面向上朝向切割工具115（图9的元件915）。尽管切割工具在一些实施例中可以是刀片或尖锐物体，但是其可以在其他实施例中为激光器或其他切割工具。通过将由商业软件（例如，AutoCAD®设计）生成的设计导入到切割机器中，切割机器自动地利用自定义图案化切口121、122、123、124雕刻Au/PET片101、102以产生期望的图案125、126（图1（c）和图9的元件920）。切割机器完全能够以200μm分辨率（尽管其他实施例可以具有更精细或更大的分辨率）以可接受的特征均匀性和粗糙度而生成特征。

一旦形成图案125、126，就将TRT从在115℃下加热元件117之上的切割垫（图1（d）移除达1~2分钟（参见图9的元件925）。在其他实施例中，加热元件可以耦合到切割工具，所以复合物不需要从切割工具移除以便使TRT的粘合剂组分无效。向加热元件的暴露使TRT带上的粘合剂103无效，使得过量部分127、128、129可以从TRT（图1（d）和图9的元件930）移除，从而仅留下松散地停靠在TRT（图1（e））上的设备图案125、126。可以通过手动剥离部分127、128、129而移除它们。在其他实施例中，它们可以使用真空/压力梯度杯体118、119、120而移除。在其他实施例中，它们可以使用与要移除的材料对准的图案化粘合剂而移除。

将利用天然粘合剂把设备图案印刷到目标衬底上，诸如皮肤带141或纹身粘合剂（例如，Silhouette®临时纹身纸）、医用带透明贴（例如，3M Tegaderm^TM）或3M®类型移除硅带（图1（e）和图9的元件935），从而产生基于金的ESS（图1（f）），其覆盖有衬垫142直到准备好用于使用（参照图9的元件940）。

一旦印刷并且加衬垫，就将ESS（连同在图1（a）-（f）中聚焦的ESS之前和之后所印刷的其他ESS）存储在辊143（图1（g））中。换言之，图1（a）-（f）中的过程以组装线方式重复，从而创建容易存储、输运以及从辊143或折叠片等部署的一次性ESS的长带。各个ESS然后可以在穿孔111、112处移除（参见图1（h）和图9的元件945）。图1（h）包括来自ESS的带或辊的部分，该ESS包括在包含传感器125、126的ESS周围的穿孔部分111、112。附加ESS位于包含传感器125、126的ESS的任一侧上。

在实施例中，图1（a）-（f）中的过程重复，但是利用金属和聚合物的其他薄片（例如，使用Al而不是Au 102来形成在皮肤带141和衬垫142上形成的图案，诸如天线线圈或应变仪）全部在最终带上呈现多材料、多参数ESS。换言之，过程可以重复以在彼此上形成ESS***的层或者ESS可以彼此交错（关于图8而解决）。

多参数ESS的设计和皮肤集成

图2（a）-（b）描绘了本发明的实施例中的传感器，包括印刷在纹身纸上的多材料、多参数ESS（Silhouette）。在图2（a）中，ESS 200包括三个丝状体蛇形（FS）金EP电极228、一个FS金电阻温度检测器（RTD）225、两个点环金阻抗传感器（226），其充当水合传感器。ESS 200还包括基于Al条带的平面FS线圈（227），其中Al面对皮肤带203，其充当无线应变仪并且还充当NFC天线。ESS 200是可伸展的，如在图2（b）的三张图片中所见。对于三个FS EP电极228，电极间距离281被设定成2cm以用于有效的EP信号记录。FS电极228以圆弧半径的1/5条带宽度进行设计以均衡在可伸展性和不动产（real estate）之间的权衡。相同设计不适用于Al线圈227，因为线圈将对于ESS而言消耗太多空间。

在实施例中，通过考虑电感、可伸展性和总体尺寸来设计线圈227。RLC电路的谐振频率（f）取决于其通过以下等式确定的电感和电容：

其中L是电感并且C是电容。实施例包括出于更容易测量的目的而操作成＜100MHz的低频线圈。在一些实施例中，相同低频线圈被用作NFC线圈。等式（1）表明线圈应当具有高电感和/或电容以在实施例中具有较低的谐振频率。

平行板电容器的电容通过以下给出：

其中表示电介质层的绝对介电常数，A是平行板的重叠面积，并且d是板之间的电介质层的厚度。存在用于ESS的可行电容的上限，因为平行板的面积对于基于皮肤的***而言不能太大，电介质厚度不能太小，并且一些实施例不包括刚性芯片电容器。

因此，代替大电容，在一些实施例中使用具有大电感的线圈。期望具有主要地由电感器设定的谐振频率的另一个原因（在一些实施例中）在于，应变中的任何改变产生电感中的大改变。因而，频率偏移对于应变是更敏感的。电感取决于电路的布局。对于平面电路，电感取决于匝的数目、匝的形状、以及电路所覆盖的面积。一般地，面积越大并且匝越多，电感就越高。然而，这与以下需求有冲突：建立适当小的无线应变仪，使得其可以恰当地适配在躯体的大多数上。实施例还具有高度可伸展和顺从的线圈，使得线圈不会机械地负担皮肤。

在谨记前述线圈特性和/或挑战的情况下，实施例包括图2（a）中的双链蛇形设计227。例如，链261、262构成一个双链，链263、264构成另一个双链，并且链265、266构成又一个双链。该设计有助于最大化有限不动产的使用以便尽可能多地填充蛇形形状的匝。同时，其在蛇形部分之间留下合理间隙，所以确保线圈的可伸展性（图3（a）和（b）、图5（c））。实施例包括沿ESS补块（patch）的外部周界的线圈227，其中线圈围绕传感器，诸如ECG传感器。

补块200的左上角和右上角处的两个金“长触角”设计充当用于相同带上的不同材料的连贯印刷的对准标记（例如，参照图8和相关讨论）。在实施例中，设备面积的总体尺寸为7.5cm x 5cm，其由6'' x 8''大并且47μm厚的皮肤带203所支撑。

在ESS中使用的不同聚合物的杨氏模量相异。Tegaderm^TM是所测量的所有聚合物中最顺从的。其模量（7.4MPa）接近于人类皮肤的模量（0.32-4MPa）的高端。测试并且建模不同蛇形形状和材料的可伸展性。以原位上下观察的机电测量结果被用于进行可伸展性测量。当作为所应用的单轴拉伸张力的函数而测量电阻时，在其处电阻显著地/“***”增大的所应用的应变被认为应变断裂或者可伸展性。尽管笔直Al_PET和Au_PET条带展现非常有限的可伸展性（分别为2.89%和13.72%），但是其蛇形对等体更加可伸展（其全部超出人类皮肤的弹性限度（30%））。Al蛇形图案227在68%的应变处断裂，在该点处，可以观察到蛇形波峰处的失效点。金EP传感器228利用FS网络设计，其在115%的应变处断裂，其中失效点在链交叉处。金RTD传感器225包括一维（1D）FS蛇形条带，其在传感器225、227、228之中展示现最大可伸展性（199%），并且再次在蛇形链的波峰处发现破裂地点。断裂位置可以通过使用有限元建模（FEM）寻找最大主应变来预测。FEM模型（图3（b）、（d）、（f））针对三个不同蛇形链（图3（a）、（c）、（e））而创建。尽管最大应变发生在1D蛇形的波峰处（图3（b）和（f）），但是FS网络由于应变聚集而在正交蛇形条带的交叉处最脆弱（图3（d））。

不同皮肤带和人类皮肤上的ESS的相互作用相异。尽管Tegaderm^TM和纹身纸是薄的、透明的且非常像皮肤的，但是织物带（3M^TM种类移除硅带）要更厚一些。然而，尽管Tegaderm^TM和纹身纸是一次性使用的，但是织物带在从皮肤剥离之后不会起皱并且硅树脂粘合剂在失去粘附性之前允许多次使用。Au和Al蛇形物在各种类型的皮肤变形（拉伸、压缩、切变、戳）之前和之后的电阻非常一致，其中在拉伸“之前”电阻和拉伸“之后”电阻之间几乎不存在变化。显然，ESS可以最有可能地挺过皮肤所能够经历的皮肤变形。

基于Au的EP、皮肤温度和皮肤水合传感器

包括多参数ESS的实施例已经成功地应用于执行EP、皮肤温度、皮肤水合和呼吸速率上的实时、连续测量。基于Au和Al的传感器的实施例在图2（a）中示出。人类皮肤的表面上的EP信号与生物组织和器官中的离子的流动有关，并且反映它们的功能和健康。例如，从人类脑部的表面所测量的EEG不仅捕获认知和记忆性能，而且还反映脑部失调，比如癫痫和中风。人类胸部上的ECG的非侵入式走动监测有助于检测无规律心跳（例如，心率失常）。在人类肌肉上测量的EMG有助于标识神经肌肉疾病并且还可以充当用于假体设备或其他机器的控制信号。

存在集成于ESS补块上的三个FS EP传感器（共同地标记为228）。一个充当消除大地噪声的参考，并且另外两个传感器之间的差异是EP信号。首先利用纸巾轻轻刮擦（abrase）皮肤表面以移除死皮，然后用酒精药签擦净以移除任何皮肤油渍。在皮肤准备之后，申请人在左胸部上应用一个ESS（参见图2（a）的实施例）和两个常规Ag/AgCl电极。同时测量的ECG波形（通过连接常规Ag/AgCl凝胶电极和ESS电极来测量）被发送给EP记录仪，被记录，并且使用移动平均计算和DC偏置补偿来处理。来自两个测量结果的心率一般是相同的，其中ESS实际上能够比Ag/AgCl凝胶电极揭示ECG的更微小特征（例如，感测胸部上的微弱信号的更好能力）。

肌肉活动由EMG反映。申请人将相同的ESS实施例（图2（a））放置在前臂之上（特别地在屈肌上）以测量EMG。经由ESS记录手部握紧动作的两个实例。通过商用测力计测量紧握力的强度，其中较高的紧握力对应于所测量的EMG中的较大振幅。ESS提供可靠且准确的测量结果。

申请人通过将常规Ag/AgCl电极和ESS（图2（a））粘合在人类前臂上来测量EEG，其中参考FS电极在人类耳朵后面。常规和ESS测量的EEG之间存在显著一致，并且它们的FFT频谱几乎完全重叠。并且，眼睛张开和眼睛闭合的EEG的频谱都通过ESS来测量。阿尔法节律（10Hz峰值）在清醒对象闭合其眼睛时清楚地显现。

除EP之外，皮肤温度和皮肤水合也是人体生理学的有用指示符。例如，皮肤温度与心血管健康、认知状态、恶性肿瘤等相关联。皮肤水合广泛地使用在皮肤医学和整容术中以用于检测疾病（例如，湿疹、特应性皮炎等），评估精神紧张或激素水平，以及评定医疗疗法或整容措施。

温度起伏影响金属中的电子的碰撞，从而导致电阻中的改变。电阻温度检测器（RTD）225在一个实施例中由波浪状蛇形金膜（厚度100nm）制成，其在受约束的区域中被图案化。由于蛇形形状，RTD的总体长度为大约0.3m。申请人通过在加热板上同时放置RTD 225和商用热偶二者并且记录RTD的电阻和热偶的读数而同时逐步地增大加热板的温度来执行校准测试。结果指示电阻的分数的改变与温度成线性比例，其为

其中是电阻的温度系数，T是增大的温度，并且T₀是在温度增大到T之前的原始温度，R是在温度增大之前的原始电阻（即，T₀处的R），并且是通过温度中的改变所带来的电阻中的改变。用于RTD的是0.00169⁰C^-1，其与用于金的电阻的标准温度系数（其为0.0034⁰C^-1）高度一致。接下来申请人通过使用表皮RTD 225连同用于参考的相同热偶而在人类前臂上执行温度测量。在开始处，皮肤的温度稳定在30摄氏度处，并且在大约第100秒和第180秒处，分别将冰袋带到皮肤（安装传感器在该处）周围并且然后带走冰袋。结果指示表皮RTD 225成功地指示（以及热偶）温度的改变（即，皮肤温度在应用冰袋时降低并且皮肤温度在收回冰袋时恢复）。此外，表皮RTD 225比热偶要顺从得多，其具有聚酰亚胺封装的刚性传感器作为探测尖端。

对于皮肤水合监测，通过前述切割和粘贴过程将水合传感器（H传感器）226制造在ESS上。通过利用湿度测量计（例如，MoistureMeterSC Compact，Delfin有限公司）测量水合来操作传感器226，该湿度测量计用于将阻抗转换成水合水平的校准曲线。ESS补块200中的水合传感器225连续地测量阻抗，并且被移除以用于通过湿度测量计的参考水合水平测量（例如，在皮肤上3秒，并且在不同状况之间2分50秒）。然而，在实验期间观察到两种不同类型的噪声模式，“接触效应”和“出汗效应”，并且这两种噪声模式引起不可靠的结果。仍旧在消除接触效应和出汗效应的影响之后实现正确测量曲线。通过在皮肤上应用身体涂剂，结果示出在从32到90的不同水合水平中作为频率的函数的水合传感器所测量阻抗。由于阻抗的虚部的减小，阻抗随着频率的增大而减小。而且，阻抗随着水合水平的增大而减小，因为皮肤的介电常数和导电率增大。

还确定了在从10kHz到100kHz的不同测量频率处作为水合水平的函数的阻抗。随着频率的增大，阻抗减小，因为阻抗的虚部（电容部）减小。比较10kHz和100kHz处之间的阻抗量值的减小，分别有87%和85%。这表示灵敏性在10kHz中要比在100kHz中更高。基于以上所述，在10kHz的固定频率处执行试验，示出随着水合水平的增大，阻抗量值减小。

申请人使用ESS补块200上的传感器225在人类躯体上执行实时皮肤水合监测。为了展示志愿者对象内的水合水平变化，执行“浓缩咖啡场景”，其中对象从起始测量点到240秒保持平静，并且然后喝下一罐加冰的浓缩咖啡。在平静区中，水合水平从69稍微增大到83以及从78稍微增大到90，如分别通过传感器225和控制仪表所测量。相比而言，水合水平在接下来的360秒中显著抬升（通过传感器225测量的78到93，以及通过控制仪表测量的90到103）。这可能是由于浓缩咖啡引起躯体出汗并且抬升水合水平。有趣地，水合水平在最后240秒中逐步降低，这是由于躯体冷却下来的缘故。在整个测量时段期间，由传感器225测量的经转换的阻抗结果展示了对应于控制仪表的结果的卓越一致性。

基于AL线圈的无线应变仪

皮肤的变形通过围绕传感器的无线无源Al线圈（227）来捕获并且可以经由电磁场无线地转移给读取器（参见图5（a））。该无源Al线圈在一些情况下也可以被用作用于EP、水合和温度传感器的NFC天线，其确保ESS补块的无线通信的潜在能力。LRC电路的谐振频率取决于其电感和电容（参见等式（1））。小型化电容器是低成本的并且可以集成到小芯片中并且容易地***大多数电路中。然而，由于ESS结构需要为平面、柔性且薄的，所以添加分立的电容器涉及连接更多组件，其可能减少鲁棒性，增加成本并且增大“不动产”足迹。为了解决该问题，实施例具有主要地由电感器（如上文所讨论）设定的谐振频率，所以电感中的任何改变产生频率中的大改变（其然后可以转化成温度中的改变等）。电感大多取决于实施例中的电路的布局（例如，图2（a）的元件227）。如上文所讨论，平面电路的电感取决于链所采取的匝的数目、匝的形状以及电路所覆盖的面积。

在实施例中，无源无线传感器220包括两层PET上Al（Al-on-PET）膜，其中第一层形成蛇形结构225、226、227、228的大多数，并且第二层形成在其PET侧面向第一层的铝侧的情况下越过第一层的小桥接253。圆垫251、252处的Al-PET-Al结构形成串联连接的平行板电容器（在一个实施例中，所计算的电容为3.76 x 10^-12F），并且蛇形导线充当电感器和电阻器二者，这导致标准RLC电路（参见图5（a）的底部面板）。由于电感主要地取决于传感器227中的链的匝的数目、匝的形状和电路所覆盖的面积，所以实施例已经构想出，通过拉伸或压缩或甚至弯曲传感器227而使电路的谐振频率偏移。

例如，在图5（a）中，读取器线圈528经由BNC-RCA适配器连接到阻抗分析仪。读取器线圈528电感地耦合到传感器527（类似于线圈227），其充当这种如同变压器的设置中的次级线圈（即，两个线圈彼此分离达某一距离）。通过测量作为频率的函数的所耦合的电路的阻抗响应来获得传感器527的谐振频率。谐振频率对应于阻抗响应的相位-频率曲线中的下沉。在图5（b）中示出了试验设置。

在无线传感器527上做出任何测量之前，申请人测量了读取器528的谐振频率。然后，申请人执行线圈的拉伸测试（图5（c）和图5（a）的中间面板），并且记录每一个所应用的应变处的读取器的谐振频率（图5（d））。图5（d）示出了从0%应变处的38.6MPa到27%应变处的34.2MPa的线圈的谐振频率的偏移。显然，在27.0%应变处读取谐振频率的能力本身验证了传感器保持完整的高达27%的应变。作为所应用的应变的函数的谐振频率被绘制为图5（e）中的线条529，其示出了谐振频率和所应用的应变之间存在单调负关系。对应于每一个所应用的应变的谐振频率的细节可以在以下表格中找到：

所应用的应变	0%	6.8%	13.5%	20.3%	27.0%
						RF（MPa）	38.6	36.6	35.4	34.3	34.2
RF中的改变（%）	0	-5.18	-8.29	-11.14	-11.40

对于谐振频率和所应用的应变之间的负单调关系的解释（成比例关系）是天线527的拉伸增加了天线的面积，其增加了电感并且因而减少了谐振频率。线圈的电感与线圈所覆盖的面积的平方根近似成比例

其中l₁和l₂是平面线圈的最外部匝在纵向和横向/水平方向上的尺度。

对于拉伸（其中是材料的泊松比）：

然后：

其中具有下标的字符表示在拉伸时的特性并且下标“0”表示在拉伸之前的特性。等式（6）和（7）中的“~”符号表示“成比例”。

平面矩形电感器理论预测不同应用的链中的电路的电感。在该理论中，具有笔直线条的矩形电路的几何结构用于以迭代方式计算子电感和互电感，并且最终电感是所有自电感（L₀）和互电感（M）的求和。

通过使用两个理论所预测的结果绘制在图5（e）中（参见对应于等式7和8的线条）。理论结果和实验结果在预测作为所应用的应变的函数的谐振频率的趋势时展现卓越的一致性。

测试对读取器线圈528和传感器线圈527之间的距离的效果（耦合因子k）并且其示出线圈527的谐振频率几乎与线圈之间的距离无关而不管相位如何。具体地，读取器距线圈越近，相位从90度偏离就越大，90度仅仅是读取器的相位（即，在人们将读取器528放置成接近读取器之前），因而Q因子就越高。

在图5（f）中，通过将无源无线线圈传感器527放置在手腕的外侧上并且使具有线圈的手腕接近读取器528而执行皮肤上变形测量。在线圈传感器和皮肤之间应用三层纹身粘合剂膜以增强粘合。申请人执行手部的三个位置，其为“平坦”、“拉伸”和“压缩”，如图5（f）中所示。对于“平坦”位置，对象保持其手部，以使手部和手臂形成笔直线条。对于“拉伸”位置，手部向下弯曲到极限位置，以使线圈传感器527完全拉伸。对于“压缩”阶段，手部向上弯曲到极限位置，以使线圈传感器完全压缩。在图5（g）中绘制三个位置中的谐振频率的结果，这揭示出若干有趣的现象。首先，当线圈527应用在皮肤上时，谐振频率从38.6Mpa下降到13.92MPa。这是由于皮肤的负担的缘故。第二个观察是“拉伸”减少谐振频率（从13.92MPa到12.99MPa，改变-6.69%），而“压缩”稍微增大谐振频率（从13.92MPa到14.41MPa，改变3.53%）。不同于拉伸测试，皮肤上测试中的谐振频率改变是由于线圈527的变形以及到读取器528的相对位置的改变的组合的结果。用于位置“拉伸”的谐振频率的相位增大的原因是因为当手部远离读取器弯曲时，读取器到线圈的有效距离增大并且较长的距离导致频率扫描曲线中的较浅下沉。通过重复两次手部位置序列（“平坦”，然后“拉伸”，然后“压缩”）来进行可重复性测试，其示出最初结果是可重复的。

在实施例中，无源Al线圈527可以经由线圈528将ECG传感器228的本地信号无线转移给远程服务器（参照图7，例如远程接收器），其对于非接触诊断极其有用。为了恰当地转移数据，实施例确保谐振频率在转移过程期间不会显著地改变。申请人将Al线圈527放置在对象的胸部上，并且在对象展现深吸气和呼气并且针对深吸气和呼气二者都示出从13.06MPa到12.80MPa的谐振频率改变（即，改变1.99%）时获得谐振频率结果。然而，用于吸气的曲线比呼气的曲线更为严重地倾斜，这是由于以下事实：当对象吸入时，胸部朝向读取器移动，然而当对象呼出时，胸部远离读取器移动。谐振频率对吸气和呼气的非灵敏性（其可以累积）使得有可能在天线应用中使用线圈。

因而，线圈527可以有意地在拉伸之下展现谐振频率中的偏移并且可以用于在一些应用中测量拉伸（例如，弯曲肢体，像在图5（f）中所示出的那样）。然而，替代于或者除了用作应变仪，227还可以潜在地设计成无线天线以传送数据。例如，在其中较少折曲/拉伸出现的情况下，充当天线可能是理想的。这样的情况可以在胸部上的***200用于经由传感器228记录EP信号并且然后经由天线/线圈227传送该数据的情况下发生。尽管没有在图2（a）中示出元件228和227之间的耦合，但是这样的耦合可以由本领域普通技术人员所执行。所传送的数据可以使用诸如图7的***之类的***进行处理。

图8描绘了本发明的实施例中的处理阶段。图8假设来自图2（a）-（e）的过程步骤已经发生，从而产生耦合到链125、126的皮肤带141，但是已经移除TRT层103、104。图8进一步假设来自图2（a）-（e）的过程步骤已经发生第二次，然而在该情况下，来自图2（a）的PET/Au101、102组合替换为Al/PET元件，其具有关于PET/Au取向的“翻动（flipped）”。作为结果，Al链109、110现在与带141接触，并且PET 101进一步远离带141。在图8中，TRT层103'、104'（类似于来自图1（a）的层103、104）仍旧接触链191、192。然而，如图1（f）中的情况那样，TRT层103'、104'将被移除并且替换为衬垫142，其然后将直接地或者间接地覆盖每一个链191、192、125、126。显然，在实施例中，铝元件109、110具有比用于Au元件125、126的高度194更大的高度193。另外，链191、192具有比用于链125、126的高度196更大的高度195。

因而，图8论述了可替换实施例，由此发生两个独立的转移（首先是Au图案并且然后是Al图案，或者反之亦然），其中“长角”图案（参见图2（a））作为对准标记，以使得可以根据设计实现Au和Al图案之间的相对位置。单个ESS内的不同材料的使用允许将厚金属用于天线227（而薄金属用于其他传感器，比如传感器228）。厚金属提供对比用于传感器228等的细链更低的电阻。较低的电阻减少天线损耗。使用Al，因为在针对增粗的链所需要的数量中，Au可能是成本过高的。

尽管图8暗示着“两次经过”以包括Al层和Au层，但是过程可以重复以添加仍旧附加的层和/或材料。而且，术语“层”在此处的使用不会削弱以下事实的重要性：在实施例中，Au和Al二者都直接地接触衬底，诸如皮肤带141。要注意，针对Al的厚度增加通过增加其高度193（相对高度194）而获得。Al链的宽度197在该实施例中等于Au链的宽度198。这促进了Al链的柔性或拉伸（而使得具有更宽宽度197的Al链可以在由ESS经历的典型压力之下引起更大的失效率）。此外，增大宽度197将消耗ESS上的有价值不动产，由此减少用于多参数ESS中的其他传感器的空间（其中不动产非常珍贵）。在实施例中，链的PET组件的高度190、199可以彼此相等或不相等。在实施例中，用于链的PET组件的宽度（197、198）可以彼此相等或不相等。另外，Al/PET和PET/Au的“翻动摇荡（flip flopping）”有助于保持Au直接接触皮肤（一旦任何衬垫被移除并且ESS被应用到患者）并且Al不接触皮肤（以促进生物适应性考虑，其中皮肤向Al的暴露可能是不合期望的）。

图10包括具有元件901'的过程900'（“使用用于第一导电元件的第一材料（例如，Au）”传导来自图9的元件905、910、915、920、925、930、935）；905'（“使用用于第二导电元件的第二材料（例如，金属，诸如Al，或者半导体元件，诸如Si）在附加第一衬底（例如，聚合物，诸如PET）上提供第二导电元件”）；910'（“将附加第一衬底结合到附加第二衬底（例如，TRT）以形成第二复合物并且将附加第二衬底耦合到制造平台/附加制造平台（例如，切割垫）”）；915'（“将第二复合物定位在形成工具/附加形成工具（例如，基于刀具或激光器的构造工具，其配置为从第二导电元件形成链）中”，其可能必然地在形成工具/附加形成工具中包括多个衬底（例如，“附加第一衬底”和“附加第二衬底”）；920'（“在第二导电元件中形成图案（例如，链）”）；925'（“将第二复合物暴露于热量”）；930'（“从第二复合物移除不想要的第二导电元件部分”）；935'（“在位于第三衬底上的第一复合物附近或之间的位置中将第二复合物耦合到第三衬底（例如，皮肤带），并且移除附加的第二衬底”）；940'（“将第二复合物耦合到第四衬底（例如，用以防止Au和Al链过早暴露的衬垫”）；945'（“将多个ESS定位在连续部署***上（例如，ESS的大辊，由此穿孔允许ESS一个接一个地从部署***移除）”）。

呼吸速率测量

与常规微制造技术不同，切割和粘贴方案可以应用于更宽类别的材料。申请人制造功能可拉伸应变仪***，其通过利用切割和粘贴方法的实施例而包括导电橡胶（ECR；Elastosil® LR 3162，Wacker Silicones）作为电阻器组件并且100nm金蛇形导线作为可拉伸互连。

如图6（a）中所示的那样制造三种类型的应变仪。纵向应变仪601和横向应变仪602用于通过测量仪器中的电阻中的改变而测量对应于纵向和横向方向的应变。基于惠斯通桥的仪器603用于通过测量仪器中的电压来测量不受温度影响的应变。应变仪的性质是其应变系数（gauge factor）（GF），其被限定为部分电阻改变与所应用的应变之比：

利用沿竖直方向应用的张力应变来测量601和602的GF，并且在图6（b）中绘制该结果。601的GF是5.4并且602的GF是-2.7，因为其由于Tegaderm^TM衬底的泊松效应而经受水平压缩应变。

在实施例中，应变仪***的设计遵循皮肤安装的仪器的基本原理，其中想法是通过使用不同平面中几何结构和不同材料来配置***，以使***的总体电阻改变接近电阻器的局部电阻改变。

为了增大的准确性，采用惠斯通桥603以消除温度效应。跨桥的两个对角顶点应用输入电压，并且跨另外两个对角顶点测量输出电压。作为应变的函数的部分电压改变的结果在图6（c）中绘制。这示出曲线高达5%应变为线性，并且斜率（其是用于惠斯通桥的类GF参数）等于20.2。FEM结果在图6（d）中并且示出纵向电阻器恰当地适应纵向应变并且横向电阻器负责横向应变。

图6（e）-（h）图示了通过在各种呼吸图案期间在对象的胸部上应用图6（a）的应变仪而执行的皮肤上测试。图6（f）示出了通过使用纵向电阻器601而针对正常呼吸速率的电阻结果的实时测量。男性对象的呼吸速率在20秒内测量为6个吸气-呼气循环，其展现与每一分钟16-20次的正常统计呼吸速率的良好一致性。图6（g）-（h）分别示出实时测量的三个不同呼吸图案，包括安静呼吸、深呼吸和咳嗽。图示出深呼吸引起比安静呼吸更强烈的电压改变，其意味着胸部对于深呼吸而言要比安静呼吸移动得更多。而且，深呼吸的呼吸速率小于安静呼吸的呼吸速率。具体地，在深呼吸中，对象花费2秒用于吸气并且花费3秒用于呼气，其要比安静呼吸的时间长得多。用于咳嗽的呼吸速率也通过惠斯通桥捕获，其中在图6（h）中示出由于多次咳嗽所致的重复图案。

本文讨论的ESS可以利用诸如图7的***之类的***，这在下文讨论。例如，来自传感器228的EP信号可以布线到节点，诸如节点1000（经由直接布线接触垫228'），由此节点1000处理并且显示信号并且执行测量（例如，R-R间隔）。然而，在其他实施例中，信号可以使用天线227而经由无线装置传达。实施例可以使用在许多不同类型的***中。例如，在一个实施例中，通信设备（例如，智能电话）可以布置为执行本文描述的各种方法和技术。当然，本发明的范围不限于通信设备，并且替代地，其他实施例可以针对用于处理指令的其他类型的装置。

程序指令可以用于使以指令编程的通用或专用处理***来执行本文描述的操作。这些指令可以用于处理信号（例如，EP信号）或编程机器以切割或以其他方式形成（例如，经由刀具或激光器）用于ESS的链。可替换地，操作可以通过包含用于执行操作的硬布线逻辑的具体硬件组件，或者通过编程计算机组件和自定义硬件组件的任何组合来执行。本文描述的方法可以提供为（a）计算机程序产品，其可以包括具有存储在其上的指令的一个或多个机器可读介质，该指令可以用于编程处理***或其他电子设备以执行方法，或者提供为（b）具有存储在其上的指令的至少一个存储介质以用于使***执行方法。本文使用的术语“机器可读介质”或“存储介质”应当包括任何介质，其能够存储或编码指令序列（包括信号的临时性介质，或非临时性介质）以用于由机器执行并且使机器实施本文描述的方法中的任何一个。术语“机器可读介质”或“存储介质”应当相应地应当包括但不限于，存储器，诸如固态存储器、光盘和磁盘、只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除PROM（EPROM）、电EPROM（EEPROM）、磁盘驱动器、软盘、致密盘ROM（CD-ROM）、数字多用盘（DVD）、闪速存储器、磁光盘，以及更多外来介质，诸如机器可访问的生物逻辑状态预留或信号预留存储装置。介质可以在ESS上或者经由直接或间接手段耦合到ESS。介质可以包括用于以机器可读取的形式存储、传送或接收信息的任何机制，并且介质可以包括程序代码可以穿过的介质，诸如天线、光纤、通信接口等。程序代码可以以包、串行数据、并行数据等的形式传送，并且可以以压缩或加密格式使用。此外，本领域中常见的是以一种形式或另一种形式（例如，程序、进程、过程、应用、模块、逻辑等）来将软件说成采取动作或引起结果。这样的表述仅仅是陈述通过处理***对软件的执行使处理器实行动作或产生结果的简略表达方式。

现在参照图7，示出了依照本发明的实施例的***实施例1000的框图。***1000可以包括在例如移动计算节点中，该移动计算节点诸如蜂窝电话、智能电话、平板、Ultrabook®、笔记本、膝上型电脑、个人数字助理和基于移动处理器的平台。

示出了包括第一处理元件1070和第二处理元件1080的多处理器***1000。尽管示出了两个处理元件1070和1080，但是要理解到，***1000的实施例还可以包括仅一个这样的处理元件。***1000被图示为点对点互连***，其中第一处理元件1070和第二处理元件1080经由点对点互连1050耦合。应当理解到，所图示的任何或全部互连可以实现为多点总线而不是点对点互连。如所示，每一个处理元件1070和1080可以是多核处理器，包括第一和第二处理器核（即，处理器核1074a和1074b以及处理器核1084a和1084b）。这样的核1074、1074b、1084a、1084b可以配置为以与本文讨论的方法类似的方式执行指令代码。

每一个处理元件1070、1080可以包括至少一个共享缓存。该共享缓存可以存储数据（例如，指令），其由处理器的一个或多个组件利用，诸如分别地核1074a、1074b、1084a、1084b。例如，共享缓存可以本地缓存在存储器1032、1034中所存储的数据以用于由处理器的组件的更快速访问。在一个或多个实施例中，共享缓存可以包括一个或多个中间级缓存，诸如2级（L2）、3级（L3）、4级（L4）或者其他级缓存、最后一级缓存（LLC）和/或其组合。

尽管仅以两个处理元件1070、1080示出，但是要理解到，本发明的范围不如此受限。在其他实施例中，一个或多个附加处理元件可以存在于给定处理器中。可替换地，一个或多个处理元件1070、1080可以是除处理器之外的元件，诸如加速器或现场可编程门阵列。例如，（一个或多个）附加处理元件可以包括与第一处理器1070相同的（一个或多个）附加处理器、与第一处理器1070异类或非对称的（一个或多个）附加处理器、加速器（诸如例如图形加速器或数字信号处理（DSP）单元）、现场可编程门阵列或者任何其他处理元件。处理元件1070、1080之间可以存在优点（merit）度量的频谱方面的各种差异，包括架构、微架构、热学、功耗特性等。这些差异可以作为处理元件1070、1080之中的非对称性和异类性而有效地证明自身。对于至少一个实施例，各种处理元件1070、1080可以存在于相同管芯封装中。

第一处理元件1070可以进一步包括存储器控制器逻辑（MC）1072以及点对点（P-P）接口1076和1078。类似地，第二处理元件1080可以包括MC 1082以及P-P接口1086和1088。MC1072和1082将处理器耦合到相应存储器，也就是说，存储器1032和存储器1034，其可以是本地附连到相应处理器的主存储器的部分。尽管MC逻辑1072和1082被图示为集成到处理元件1070、1080中，但是对于可替换实施例，MC逻辑可以是处理元件1070、1080外部的分立逻辑而不是集成在其中。

第一处理元件1070和第二处理元件1080可以分别地经由P-P接口1076、1086，经由P-P互连1062、10104耦合到I/O子***1090。如所示，I/O子***1090包括P-P接口1094和1098。此外，I/O子***1090包括接口1092以将I/O子***1090与高性能图形引擎1038耦合。在一个实施例中，总线可以用于将图形引擎1038耦合到I/O子***1090。可替换地，点对点互连1039可以耦合这些组件。

进而，I/O子***1090可以经由接口1096耦合到第一总线10110。在一个实施例中，第一总线10110可以是***组件互连（PCI）总线，或者诸如PCI Express或另外的第三代I/O互连总线之类的总线，尽管本发明的范围未如此受限。

如所示，各种I/O设备1014、1024可以耦合到第一总线10110，连同可以将第一总线10110耦合到第二总线1020的总线桥1018。在一个实施例中，第二总线1020可以是低引脚数（LPC）总线。各种设备可以耦合到第二总线1020，包括例如键盘/鼠标1022、（一个或多个）通信设备1026（其进而可以与计算机网络通信）以及数据存储单元1028，诸如磁盘驱动器或者其他大容量存储设备，其在一个实施例中可以包括代码1030。代码1030可以包括用于执行以上描述的方法中的一个或多个的实施例的指令。另外，音频I/O 1024可以耦合到第二总线1020。

要指出，设想到其他实施例。例如，代替所示出的点对点架构，***可以实现多点总线或者另一个这样的通信拓扑结构。而且，图7的元件可以可替换地使用比图7中示出的更多或更少的集成芯片来划分。

以下示例涉及进一步的实施例。

示例1包括一种传感器***，包括：第一表皮传感器***（ESS），其包括：第一衬底；包括直接接触第一衬底的第一聚合物和直接接触第一聚合物的第一金属的第一链；包括直接接触第一衬底的附加第一聚合物和直接接触附加第一聚合物的附加第一金属的附加第一链；以及第一金属和附加第一金属上的第一保护衬底。

例如，衬底可以包括皮肤带或纹身纸。

在示例2中，示例1的主题可以可选地包括，其中第一链包括第一部分并且附加第一链包括与第一部分平行的附加第一部分。

例如，部分261、262具有其中二者朝向ESS 200的中心移动并且彼此平行的区域。

在示例3中，示例1-2的主题可以可选地包括，其中第一链直接接触附加第一链。

例如，在位置289处，链对265、266具有从链265到链266的过渡，其中两个链彼此直接接触。

在示例4中，示例1-3的主题可以可选地包括第二ESS，其包括：第二衬底；包括直接接触第二衬底的第二聚合物和直接接触第二聚合物的第二金属的第二链；包括直接接触第二衬底的附加第二聚合物和直接接触附加第二聚合物的附加第二金属的附加第二链；以及第二金属和附加第二金属上的第二保护衬底；其中第一和第二ESS在渐进地包围辊的中间部分的三个或更多ESS的辊上彼此相邻。

因而，实施例允许在那时可以展开一个ESS的ESS的辊。其他***可以部署ESS的条带，包括单个条带上的四个或五个ESS，其全部彼此共线。一些实施例可以包括具有三行ESS的矩形片，其中每一行包括三个到四个ESS。

在示例5中，示例1-4的主题可以可选地包括，其中第一和第二衬底各自包括彼此成单片（monolithic）的皮肤带部分，第一和第二聚合物各自包括聚对苯二甲酸乙二酯（PET），第一和第二金属各自包括金，并且第一和第二保护衬底各自包括衬垫。

然而，在其他实施例中，第一和第二衬底各自包括彼此成单片的纹身纸部分。

因而，实施例可以提供沿ESS的辊延伸的连续带条，由此该带具有穿孔或其他区域，其缺乏结构整体性使得用户可以简单地从一个ESS移除另一个ESS。实施例可以提供沿ESS的辊延伸的连续单片衬垫，其中衬垫具有穿孔或其他区域，其缺乏结构整体性使得用户可以简单地从一个ESS移除另一个ESS。实施例可以包括跨多个ESS延伸的连续皮肤带和衬垫，诸如ESS的辊或片。

在示例6中，示例1-5的主题可以可选地包括，其中第一和第二保护衬底彼此成单片并且包括第一和第二保护衬底之间的穿孔接缝。

在示例7中，示例1-6的主题可以可选地包括，其中第一ESS包括：包括直接接触第一衬底的第三金属和第三聚合物的第三链；以及包括直接接触第一衬底的附加第三金属和附加第三聚合物的附加第三链；其中第一保护衬底在第三金属和附加第三金属上；其中第一金属包括与包括在第三金属中的第三材料不同的第一材料。

在实施例中，第一和第二金属包括Au并且第三金属包括Al。当然，可以使用其他导电性金属，包括Cu、Si、SiGe等。

在示例8中，示例1-7的主题可以可选地包括，其中第一ESS包括：包括直接接触第一衬底的第二金属和第二聚合物的第二链；以及包括直接接触第一衬底的附加第二金属和附加第二聚合物的附加第二链；其中第一保护衬底在第二金属和附加第二金属上；其中第一金属包括与包括在第二金属中的第二材料不同的第一材料。

在示例9中，示例1-8的主题可以可选地包括，其中（a）第一衬底包括水平平面中的长轴，（b）第一金属包括与水平平面正交的第一高度，（c）第二金属包括与水平平面正交的第二高度，并且（d）第二高度大于第一高度。

在示例10中，示例1-9的主题可以可选地包括，其中（a）第一金属包括与水平平面平行的第一宽度，（b）第二金属包括与水平平面平行的第二宽度，并且（d）第二宽度等于第一宽度。

在示例11中，示例1-10的主题可以可选地包括，其中第一材料包括金并且第二材料包括铝。

在示例12中，示例1-11的主题可以可选地包括，其中第二链和附加第二链在互补蛇形图案中形成；其中第二链包括最大曲率半径，其直接相邻于附加第二链包括最小曲率半径的地方；其中第二链包括最小曲率半径，其直接相邻于附加第二链包括最大曲率半径的地方。

例如，在图3中，最小曲率半径389与最大曲率半径399对准以用于互补蛇形图案390。

在示例13中，示例1-12的主题可以可选地包括，其中第二材料包括铝并且第二链和附加第二链各自包括在应变仪和天线中。

在示例14中，示例1-13的主题可以可选地包括，包括配置为经由电感耦合与天线通信的第二线圈。

例如，线圈528可以包括在具有若干ESS的套件中。

在示例15中，示例1-14的主题可以可选地包括，其中第一保护衬底直接接触第一金属和附加第一金属。

在示例16中，示例1-15的主题可以可选地包括，其中第一链在第一相交处与附加第一链相交；其中第一链在相交处包括最小直径并且随着第一链远离相交处移动而变宽。

例如，图4（a）-（l）示出了各种实施例的图像。图4（a）、（b）和（c）分别示出了新的、已使用的以及损坏的刀片。利用Cameo®切割机器软件中的所选切割参数的不同组合的切割结果给定如下（其中KT代表Kapton厚度，Sh代表锋利度，Ra代表切割速率，Th代表厚度，NB代表新刀片，UB代表已使用的刀片）：图4（d）KT=25.4μm，Sh=5，Ra=1，Th=7，NB，图4（e）KT=25.4μm，Sh=10，Ra=1，Th=7，NB，图4（f）KT=25.4μm，Sh=5，Ra=10，NB，图4（g）KT=25.4μm，Sh=5，Ra=1，Th=20，NB，图4（h）KT=12.7μm，Sh=5，Ra=1，Th=7，NB，图4（i）KT=25.4μm，Sh=10，Ra=1，Th=7，UB。最小直径在372、371处示出，其中明显地部分然后在362、361处加宽。部分372、373、371指示在该处刀具刀片停止并且枢转或以其他方式偏移的从而使过切不存在于基于光刻的表皮传感器中的区域。图4（j）（k）（l）示出不同相交处。

示例17包括一种方法，其包括：在第一衬底上提供第一导电元件；将第一导电元件耦合到第二衬底以形成复合物；将第二衬底耦合到制造平台；在形成工具中定位复合物，形成工具包括选自包含刀具和激光器的组的构件；在第一导电元件中形成图案；将复合物暴露于热量；从复合物移除不想要的第一导电元件部分；以及将复合物耦合到第三衬底并且移除第二衬底。

在实施例中，制造平台可以包括桌具、切割垫、剥离平面、陶瓷平面等。在实施例中，导电元件可以包括金属（Al、Cu、Au）、导电纯聚合物或聚合物复合物等。

在示例18中，示例17的主题可以可选地包括，包括在逐步地包围辊的中间部分的三个或更多ESS的辊上定位包括与第二ESS相邻的第一导电元件的第一表皮传感器***（ESS）。

示例19包括一种传感器***，该传感器***包括：第一表皮传感器***（ESS），其包括：第一衬底；包括耦合到第一衬底的第一聚合物和耦合到第一聚合物的第一金属的第一链；包括耦合到第一衬底的附加第一聚合物和耦合到附加第一聚合物的附加第一金属的附加第一链；以及第一金属和附加第一金属上的第一保护衬底。

因而，在实施例中，第一聚合物不需要直接接触第一衬底，但是可以替代地间接接触第一衬底。

在示例20中，示例19的主题可以可选地包括，其中第一ESS包括：包括耦合到第一衬底的第二金属和第二聚合物的第二链；以及包括耦合到第一衬底的附加第二金属和附加第二聚合物的附加第二链；其中第一保护衬底在第二金属和附加第二金属上；其中第一金属包括与包括在第二金属中的第二材料不同的第一材料。

示例21包括一种传感器***，该传感器***包括：第一表皮传感器***（ESS），其包括：第一衬底；包括耦合到第一衬底的第一聚合物和耦合到第一聚合物的第一导电元件的第一链；包括耦合到第一衬底的附加第一聚合物和耦合到附加第一聚合物的附加第一导电元件的附加第一链；以及第一导电元件和附加第一导电元件上的第一保护衬底。

在示例22中，示例21的主题可以可选地包括，其中第一ESS包括：包括耦合到第一衬底的第二导电元件和第二聚合物的第二链；以及包括耦合到第一衬底的附加第二导电元件和附加第二聚合物的附加第二链；其中第一保护衬底在第二导电元件和附加第二导电元件上；其中第一导电元件包括与包括在第二导电元件中的第二材料不同的第一材料。

已经出于描述和说明的目的而呈现了本发明的实施例的以上描述。其不意图是穷举性的或者将本发明限于所公开的精确形式。该描述和以下权利要求包括诸如左、右、顶、底、之上、之下、上面、下面、第一、第二等之类的术语，其仅用于描述性目的并且不应解释为限制。例如，指定相对竖直位置的术语是指其中衬底或集成电路的设备侧（或有效表面）是衬底的“顶”表面的情况；衬底实际上可以处于任何取向，使得衬底的“顶”侧在标准地球参照系中可以比“底”侧更低并且仍旧落在术语“顶”的含义内。如本文中使用的术语“在…上”（包括在权利要求中）不指示第二层“上”的第一层直接地在第二层上并且与第二层紧密接触，除非明确地如此陈述；在第一层上的第二层与第一层之间可以存在第三层或其他结构。本文描述的设备或物品的实施例可以以数个位置和取向来制造、使用或输运。相关领域中的技术人员可以领会到，鉴于以上教导，许多修改和变形是可能的。本领域技术人员将认识到用于附图中示出的各种组件的各种等同组合和替换。因此意图的是，本发明的范围并非由此详细描述限制，而是由随附于它的权利要求所限制。

Claims (20)

1.一种传感器***，包括：

第一表皮传感器***（ESS），其包括：

第一衬底；

包括直接接触第一衬底的第一聚合物和直接接触第一聚合物的第一金属的第一链；

包括直接接触第一衬底的附加第一聚合物和直接接触附加第一聚合物的附加第一金属的附加第一链；以及

第一金属和附加第一金属上的第一保护衬底。

2.权利要求1所述的***，其中第一链包括第一部分并且附加第一链包括与第一部分平行的附加第一部分。

3.权利要求2所述的***，其中第一链直接接触附加第一链。

4.权利要求1所述的***，包括：

第二ESS，其包括：

第二衬底；

包括直接接触第二衬底的第二聚合物和直接接触第二聚合物的第二金属的第二链；

包括直接接触第二衬底的附加第二聚合物和直接接触附加第二聚合物的附加第二金属的附加第二链；以及

第二金属和附加第二金属上的第二保护衬底；

其中第一和第二ESS在渐进地包围辊的中间部分的三个或更多ESS的辊上彼此相邻。

5.权利要求4所述的***，其中第一和第二衬底各自包括彼此成单片的皮肤带部分，第一和第二聚合物各自包括聚对苯二甲酸乙二酯（PET），第一和第二金属各自包括金，并且第一和第二保护衬底各自包括衬垫。

6.权利要求5所述的***，其中第一和第二保护衬底彼此成单片并且包括第一和第二保护衬底之间的穿孔接缝。

7.权利要求4所述的***，其中第一ESS包括：

包括直接接触第一衬底的第三金属和第三聚合物的第三链；以及

包括直接接触第一衬底的附加第三金属和附加第三聚合物的附加第三链；

其中第一保护衬底在第三金属和附加第三金属上；

其中第一金属包括与包括在第三金属中的第三材料不同的第一材料。

8.权利要求1所述的***，其中第一ESS包括：

包括直接接触第一衬底的第二金属和第二聚合物的第二链；以及

包括直接接触第一衬底的附加第二金属和附加第二聚合物的附加第二链；

其中第一保护衬底在第二金属和附加第二金属上；

其中第一金属包括与包括在第二金属中的第二材料不同的第一材料。

9.权利要求8所述的***，其中（a）第一衬底包括水平平面中的长轴，（b）第一金属包括与水平平面正交的第一高度，（c）第二金属包括与水平平面正交的第二高度，并且（d）第二高度大于第一高度。

10.权利要求9所述的***，其中（a）第一金属包括与水平平面平行的第一宽度，（b）第二金属包括与水平平面平行的第二宽度，并且（d）第二宽度等于第一宽度。

11.权利要求8所述的***，其中第一材料包括金并且第二材料包括铝。

12.权利要求8所述的***：

其中第二链和附加第二链在互补蛇形图案中形成；

其中第二链包括最大曲率半径，其直接相邻于附加第二链包括最小曲率半径的地方；

其中第二链包括最小曲率半径，其直接相邻于附加第二链包括最大曲率半径的地方。

13.权利要求12所述的***，其中第二材料包括铝并且第二链和附加第二链各自包括在应变仪和天线中。

14.权利要求13所述的***，包括配置为经由电感耦合与天线通信的第二线圈。

15.权利要求1所述的***，其中第一保护衬底直接接触第一金属和附加第一金属。

16.权利要求1所述的***：

其中第一链在第一相交处与附加第一链相交；

其中第一链在相交处包括最小直径并且随着第一链远离相交处移动而变宽。

17.一种方法，包括：

在第一衬底上提供第一导电元件；

将第一导电元件耦合到第二衬底以形成复合物；

将第二衬底耦合到制造平台；

在形成工具中定位复合物，形成工具包括选自包含刀具和激光器的组的构件；

在第一导电元件中形成图案；

将复合物暴露于热量；

从复合物移除不想要的第一导电元件部分；以及

将复合物耦合到第三衬底并且移除第二衬底。

18.权利要求17所述的方法，包括在逐步地包围辊的中间部分的三个或更多ESS的辊上定位包括与第二ESS相邻的第一导电元件的第一表皮传感器***（ESS）。

19.一种传感器***，包括：

第一表皮传感器***（ESS），包括：

第一衬底；

包括耦合到第一衬底的第一聚合物和耦合到第一聚合物的第一导电元件的第一链；

包括耦合到第一衬底的附加第一聚合物和耦合到附加第一聚合物的附加第一导电元件的附加第一链；以及

第一导电元件和附加第一导电元件上的第一保护衬底。

20.权利要求19所述的***，其中第一ESS包括：

包括耦合到第一衬底的第二导电元件和第二聚合物的第二链；以及

包括耦合到第一衬底的附加第二导电元件和附加第二聚合物的附加第二链；

其中第一保护衬底在第二导电元件和附加第二导电元件上；

其中第一导电元件包括与包括在第二导电元件中的第二材料不同的第一材料。