原文發(fā)表于 《科技導報》2026年第1期科技新聞-前沿動態(tài)

電路板正在拖累可穿戴醫(yī)療電子的綠色前景

可穿戴醫(yī)療電子網(wǎng)絡可實現(xiàn)連續(xù)生理監(jiān)測、人機交互和實時醫(yī)療支持（圖片來源：

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可穿戴醫(yī)療電子正迅速從“可選裝備”變成數(shù)字醫(yī)療體系的重要基礎設施。從連續(xù)血糖監(jiān)測、心電監(jiān)護到可穿戴超聲，這類設備以高依從性和實時監(jiān)測能力，正在重塑慢病管理和健康干預模式。然而，在其快速普及的背后，環(huán)境代價長期被忽視。芝加哥大學田博之團隊與康奈爾大學尤峰崎團隊發(fā)現(xiàn)源于集成電路制造中使用的關鍵金屬與高能耗工藝是主要污染源。2025年12月31日，相關研究成果發(fā)表于

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研究團隊針對血糖監(jiān)測儀、心電監(jiān)測儀、血壓監(jiān)測儀和掌上超聲貼片4種代表性設備進行從搖籃到墳墓的分析。通過構建高分辨率的數(shù)據(jù)集，研究揭示單臺設備的全球變暖潛值（GWP）在1.1~6.1 kg CO2當量之間。盡管單體排放量顯著低于傳統(tǒng)的智能手機或筆記本電腦，但由于這類設備的使用壽命極短（通常僅為14天至2年），其年化環(huán)境足跡在規(guī)?；瘧煤髽O具挑戰(zhàn)性。

在全球消費趨勢預測中，研究指出到2050年，此類設備的全球年消費量預計將增長42倍，接近20億臺。屆時，由此產(chǎn)生的年度溫室氣體排放量在溫和情景下將達到3.4 MtCO2當量，這已接近當前全球智能手表行業(yè)的碳排放水平。此外，隨之而來的電子垃圾處理和生態(tài)毒性問題也將日益凸顯。

值得注意的是，該研究推翻了傳統(tǒng)可持續(xù)性研究中對塑料污染的過度強調。數(shù)據(jù)分析表明，采用可回收或生物降解塑料對降低總環(huán)境影響的貢獻僅為1.8%~5.4%。真正的環(huán)境足跡“熱點”在于電子電路系統(tǒng)：以血糖監(jiān)測儀為例，其柔性印刷電路板（FPCB）組件貢獻了約95.9%的碳足跡和超過97%的毒性影響。其中，集成電路制造以及黃金（Au）等關鍵金屬的開采與提煉，因其極高的能耗和對水資源的污染風險，成為了主要的生態(tài)負擔來源。

針對上述痛點，研究提出了系統(tǒng)層面的緩解對策。通過模塊化設計，將長壽命的控制電路與短壽命的傳感器或電池部件分離，實現(xiàn)控制模塊的重復利用，可使每使用周期的碳排放降低54.6%~62.4%。同時，在不損害性能的前提下，使用銀、銅或導電高分子替代黃金等關鍵金屬，可將全球變暖潛值降低約30%，并將生態(tài)毒性指標降低60%以上。

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