3D打印具弯曲和感知能力的电子皮肤

美国和印度科学家携手，利用具有可调谐电子和热生物传感能力的纳米工程水凝胶，借助3D打印技术，开发出一种新型电子皮肤。新皮肤可像人类皮肤一样弯曲、拉伸，并具有感知能力，有望应用于机器人、假肢、可穿戴设备、运动和健身、安全系统和人机交互等领域。相关研究论文发表于最新一期《先进功能材料》杂志。

人类皮肤是大脑与外界连接的“桥梁”，通过触摸、温度和压力为人体提供丰富的反馈。而电子皮肤未来有望应用于多个领域，比如，持续监测用户的运动、体温、心率和血压等生命体征的可穿戴设备。

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最新研究负责人、得克萨斯农工大学生物医学工程系教授阿希列什·贾哈沃指出，为创建电子皮肤，必须开发出耐用材料。这些材料应兼具模仿人类皮肤的灵活性，包含生物电传感能力，以及采用适合可穿戴或植入式设备的制造技术。为此，他们开发出了一种纳米工程水凝胶。

研究人员利用二硫化钼纳米中的“原子缺陷”，使其能实现高导电性。这些专门设计的二硫化钼纳米颗粒充当交联剂，形成水凝胶，并赋予电子皮肤导电性和导热性。

研究人员在基于水凝胶的系统内引入了“三重交联”策略。水凝胶更容易处理和操作，解决了3D打印技术开发电子皮肤遇到的一些问题，有助构建复杂的2D和3D电子结构。水凝胶也让新电子皮肤能更好地顺应并黏附在动态、潮湿的生物表面上，而这对医疗保健尤为重要。