皮肤与科学相遇：水凝胶在可穿戴传感器中的不可思议之旅

以下文章来源于中国科学杂志社 ，作者《国家科学评论》

在医疗保健领域中，随着人们对物联网设备的需求不断增长，促使了可穿戴技术和柔性电子产品的探索和发展，想象一下我们的世界会多么有趣！疯狂的科学家们已经开发出许多神奇的电子皮肤即亲肤电子传感器，它们可以应用在人工智能、假肢、人机交互、虚拟现实和健康监测等领域。这些电子皮肤的灵感来自于人类皮肤，因此它们都具备柔软、可拉伸和自愈的特点，并配备了各种传感器。

水凝胶是亲水聚合物的三维网络，它们的杨氏模量与人体皮肤相似，消除了刚性玻璃或光刻板电子设备所引起的不适。其特殊的弹性、拉伸能力、生物相容性和自愈合等特性，使水凝胶在可穿戴电子器件领域得到了广泛关注。在未来的应用中，人们急需具有集成性能的亲肤电子传感器，故研究如何提升水凝胶传感器的机械、电学性能是至关重要的，因它们是构成集成特性的关键因素！

针对这一问题，首都师范大学化学系宋卫星教授团队通过综述现有的水凝胶传感器的增韧、导电网络，以及近年来各类水凝胶传感器的发展现状，强调了提高这些传感器的机械和电学性能的策略（图1），并为开发高性能可穿戴水凝胶传感器的组件和结构设计提供了指导。相关研究发表于《国家科学评论》（National Science Review, NSR），首都师范大学研究生朱俊波和陶景晨为论文的共同第一作者，宋卫星教授为通讯作者。

文章还展望了水凝胶传感器的发展前景，指出了需要进一步研究的关键科学和技术问题。文章认为，一个理想的水凝胶传感器必须能抵抗恶劣环境，具有良好的防潮和抗膨胀性能，具有人体皮肤的亲和力，以及特殊的机械和电气性能。在应用中，可以智能处理数据，满足生活的需要。目前的水凝胶传感器仍面临挑战，应继续研究和开发可实现有效集成和封装的必要技术。

这篇综述的重点是提高水凝胶传感器的机械和电学性能，以满足未来医疗保健领域对可穿戴设备的需求。这将为智能健康监测、人工智能、人机交互等领域所需的技术发展提供支持。

转自：“知社学术圈”微信公众号

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