電子皮膚能附著在人體皮膚表面，通過(guò)分析毛孔來(lái)檢測(cè)維生素 C、血糖等諸多生理特征。不過(guò)目前電子皮膚存在一個(gè)問(wèn)題，由于不透氣汗水會(huì)讓其剝落并影響傳感器精準(zhǔn)性。為此，麻省理工大學(xué)研究出了新型電子皮膚，能夠解決這個(gè)問(wèn)題。

在麻省理工學(xué)院機(jī)械工程師的領(lǐng)導(dǎo)下，科學(xué)家們著手解決迄今為止困擾電子皮膚的一個(gè)問(wèn)題。目前電子皮膚許多是由聚合物材料制成的，并不那么透氣，而有些則使用編織纖維等材料雖然能透過(guò)空氣，但仍不透氣。這可能意味著電子皮膚在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)脫落，或者里面的傳感器發(fā)生故障或無(wú)法接收到清晰的信號(hào)。

麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系副教授 Jeehwan Kim 說(shuō)：“汗水會(huì)在電子皮膚和你的皮膚之間積累，這可能會(huì)導(dǎo)致皮膚損傷和傳感器故障。所以我們?cè)噲D同時(shí)解決這兩個(gè)問(wèn)題，通過(guò)讓汗水滲透到電子皮膚中”。

為了做到這一點(diǎn)，該團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向?qū)嶋H的人類(lèi)皮膚尋找靈感。通過(guò)調(diào)查，該團(tuán)隊(duì)確定了一些有用的特征，如每個(gè)毛孔的平均直徑約為 100 微米，而且毛孔在皮膚上是隨機(jī)分布的。然后，他們使用模擬技術(shù)來(lái)探索如何在不妨礙天然毛孔功能的情況下將人造毛孔鋪設(shè)在上面。

麻省理工學(xué)院博士后 Hanwool Yeon 說(shuō)：“我們的簡(jiǎn)單想法是，如果我們?cè)陔娮悠つw中提供人工汗液管道，并為汗液制作高滲透性的路徑，我們就可能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可監(jiān)測(cè)性”。

通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)，該團(tuán)隊(duì)找到了一種電子皮膚的設(shè)計(jì)，似乎可以提供這種類(lèi)型的功能。它由靈活的半導(dǎo)體薄膜堆疊在一起形成超薄的傳感器，每一層都有微小的孔隙，間隔非常緊密，以允許汗水通過(guò)。為了增加薄膜的強(qiáng)度和靈活性，研究小組在孔隙之間切割了微小的啞鈴狀通道，這種模式的靈感來(lái)自于紙上藝術(shù)形式 kirigami。

該團(tuán)隊(duì)的電子皮膚裝有傳感器，用于監(jiān)測(cè)溫度、水合作用、紫外線(xiàn)照射和脈搏，并且在連續(xù)貼在參與者的手腕和額頭上的一周內(nèi)成功做到了這一點(diǎn)。這款皮膚甚至在整個(gè)出汗的活動(dòng)中也能收集到可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，比如在跑步機(jī)上跑 30 分鐘和吃一頓辣的東西。

Kim說(shuō)："有了這種符合要求的、可透氣的皮膚貼片，就不會(huì)有任何汗液積累、錯(cuò)誤信息、以及從皮膚上脫落。我們可以提供可穿戴的傳感器，可以做持續(xù)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)”。

關(guān)鍵詞： 科學(xué)家 電子皮膚 人類(lèi)皮膚 靈感