神学家们一直在讨论一个很无聊的问题，有多少天使可以站在针尖上跳舞。现在出现了新问题，一枚硬币上可以放置多少个微型传感器。康奈尔大学纳米电子学研究人员最近开发了一种微型传感器，它非常小，一分钱的一面可以装下30,000个。该团队的论文“使用光学无线集成电路的微传感器”于4月17日发表在美国国家科学院院刊上。网友评论说，尤瓦尔·赫拉里讲述的故事即将成为现实。这个小东西基本上有单细胞草履虫那么大。并且可以监测活体组织中的数据。它真的有点像……草履虫畅销书《人类简史》的作者、以色列历史学家尤瓦尔·诺亚·哈拉里（YuvalNoahHarari）去年在接受采访时说，“数以百万计的微纳米机器人和传感器被设计用来监测里面发生的事情人体。他们可以检测癌症或某些传染病的迹象，并与这些危险作斗争以保护人类健康。“而且这个系统不仅可以监测患病和错误的身体部位；它还可以监测一个人的情绪、情绪和思想。这意味着外部系统可能比人自己更了解自己。”恐惧、愤怒、爱，或任何人类情感，归根结底只不过是一个生化过程。试想一下，如果将这种传感器植入人体组织中，是不是可以检测到很多细微、微妙的信号呢？有机与无机的结合带来了更多的哲学思考。当机器能够感知到身体的每一个变化，你的喜怒哀乐，一颦一笑都会反映为信号。把这个传感器放在身体里，是不是像个小一点的蚁人？也有网友评论说，如何判断自己的身体里有这样一个传感器，着实吓人。看下面的脑洞评论，有人把它比作《圣经》启示录中的兽印……这些微小的传感器虽小却五脏俱全，配备了集成电路、太阳能电池和发光二极管（LED），它可以利用光来发电和传输通信。它们是大规模制造的，每个8英寸晶圆上有多达100万个晶圆，而每个设备的成本只是硬币的一小部分。物理学家PaulMcEuen、电气和计算机工程副教授AlyoshaMolnar和康奈尔大学博士后研究员AlejandroCortese博士设计了一个平台来生产他们的光学无线集成电路(OWIC)——尺寸为100微米的微型传感器，人眼只能看到一个小斑点，可能没有脸上的毛孔那么大。“从某种意义上说，我们一直需要创造这样的微型传感器，这是一个想法，”麦克尤恩说，他是康奈尔大学纳米科学与微系统工程(NEXTNano)工作组的联合主席。“尺寸缩小一个数量级后，就可以大规模制造了。”将LED放入冰箱有几个步骤。OWICS其实相当于草履虫大小的智能手机，甚至可以安装APP。但与手机不同的是，研究人员并没有依靠笨重的无线电技术进行通讯，而是使用光作为通讯媒介。说到光，就不得不提到传感器中的一个重要部件，那就是LED。McEuen说，在纳米技术领域，将微型电路放在硅晶片上相对容易，但添加LED就比较困难，因为它是由一种叫做砷化镓的特殊材料制成的。为了将LED转移和集成到带有电子元件的晶圆上，研究人员开发了一种复杂的组装方法，需要超过15层的光刻、30种不同的材料和100多个复杂的步骤。上图显示了一个电压感应OWIC，可以装在硬币背面的林肯纪念堂内。图片来源：AlejandroCortese而且不是看得见摸得着的东西。要操作此传感器，它必须在显微镜下。所以你需要对纳米尺度和微米尺度有一个清晰的直觉。传感器了解您：从身体到灵魂OWIC可以测量更复杂环境中的电压和温度，例如活组织和微流体系统。例如，配备神经传感器的OWIC可以记录体内的神经信号，并通过闪烁的LED显示的编码信号传输结果。为了进一步验证，研究团队与应用与工程物理学教授、该论文的合著者ChrisXu实验室合作，成功地将带有温度传感器的OWIC植入脑组织，并将结果无线传输出来。.Mceuen、Molnar和Cortese成立了自己的公司OWICTechnologies，并计划将微传感器项目商业化，该项目已申请专利。这种OWIC体积小、成本低，能够在更复杂的环境中以更低的能耗完成任务，各种新一代微型传感器将在此基础上衍生出来。微型传感器是迄今为止最成功、最实用的微机电器件。正是由于其体积小、重量轻、性能好、成本低等特点，才能在日常生活中得到广泛应用。在这个数字时代，我们可以用微小的传感器制作电子标签，贴在产品上，起到身份识别、物流跟踪、信息收集等作用。同时，超微型传感器可以实时追踪人体任何器官、肌肉结构，甚至神经组织，可以检测到包括心跳、呼吸频率、肺部在内的声音。此外，它还可以检测用户的身体活动，并将其与从心肺获得的数据同步，以监测身体的总体健康状况。附着在皮肤上的微型传感器记录心脏活动、血流和其他器官的健康状况。嵌入纳米机器人的微型传感器已应用于医疗领域。它可以在人体内自由移动，直接锁定和破坏病毒，也可以跨越阻塞的动脉或肿瘤，将药物直接输送到器官。它还可以协助外科医生进行毫米级的视网膜手术。更有意思的是，2016年，麻省理工学院和慕尼黑工业大学将传统折纸艺术与现代科技相结合，推出了微型折纸机器人。这个机器人不仅会折纸，还会跑步、游泳、搬运东西。不久前，加州大学伯克利分校的工程师研发出一种沙子大小的传感器：neural-dust，可以植入神经或器官附近，利用超声波供电传输数据，读取身体数据。Neural-dust可用作无线供电的植入式脑芯片。这类研究有望用于下一代可控假肢、外骨骼和机器人，以及通过脑机接口治疗大脑和身体疾病。最近，麻省理工学院开发出将电子传感器嵌入弹性织物的能力，从而能够制造出可用于监测生命体征（如温度、呼吸率和心率）的服装。这种内置传感器的服装不仅可以机洗，还可以取下并转移到其他衣服上。从外面看，它只是我们平时穿的一件衣服。但从内部看，您可以看到接触皮肤的微型传感器。研究人员在健身房锻炼时测试了带有内置传感器的衣服，使他们能够监测体温、心率和呼吸率的变化。在此过程中，研究人员可以观察身体不同部位的温度变化，以及这些变化之间的相关性。嵌入衣服中的传感器可以将数据无线传输到智能手机。研究人员说，这些传感器还可以在远程医疗中提供很大帮助，远程医疗可以远程监控患者的健康状况。这些微小的传感器似乎在不知不觉中观察着你身体乃至心灵的变化。你期待这样的未来吗？
