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工程研究人员创造了超薄，可伸展的电子材料，透气，允许材料“呼吸”。该材料专门设计用于生物医学或可穿戴技术，因为透气性允许汗液和挥发性有机化合物蒸发远离皮肤，使其对用户更舒适 - 特别是对于长期磨损。
“瓦斯渗透性是早期可拉伸电子产品的大进步，”北卡罗来纳州立大学机械和航空工程教授的一份文件和机械和航空工程教授。“但是我们用于创建材料的方法也很重要，因为它是一个简单的过程，这将易于扩展。”
具体地，研究人员使用一种称为呼吸图方法的技术来产生可伸展的聚合物薄膜，其具有均匀分布的孔。通过将膜浸入含有银纳米线的溶液中涂覆。然后，研究人员热压材料以将纳米线密封到位。
“所得薄膜显示出电导率，光学透射率和水蒸气渗透性的优异组合，”朱说。“并且因为银纳米线嵌入在聚合物表面下方，因此该材料在汗液和长期磨损之后也表现出优异的稳定性。”
“最终结果极薄 - 只有几微米厚，”纸山瑶族说，本文的共同作者和前任博士后研究人员，现有国家博士学位，现在就石溪大学的教师。“这允许更好地接触皮肤，使电子产品具有更好的信噪比。
“可穿戴电子产品的气体渗透性对于不仅仅是舒适性，”姚明说。“如果可穿戴设备不透水，它也会引起皮肤刺激。”
为了展示材料适用于可穿戴电子产品的潜力，研究人员为两个代表性应用开发和测试了原型。
第一个原型由可耐皮肤，干电极组成，用作电生理传感器。这些具有多种潜在的应用，例如测量心电图（ECG）和肌电图（EMG）信号。
“这些传感器能够以与市售电极为单位的质量呈现出优良质量的信号，”朱说。
第二种原型显示了对人机接口的纺织集成触摸感测。作者使用可穿戴纺织套筒与多孔电极集成，以播放诸如俄罗斯的电脑游戏。相关视频可以看到https://youtu.be/7ao_cq8a_be.。
“如果我们想要开发可穿戴传感器或可以在很大一段时间内穿着的用户界面，我们需要透水电子材料，”朱说。“所以这是一个重要的一步。”
本文，“气体渗透，超薄，具有多孔电极的可伸展表皮电子器件，“发表在期刊上ACS纳米。本文的第一个作者是博士周，一博士。南京邮电大学的学生（陈述）在项目上工作，同时在NC州的访问学者。本文由博士，博士王王撰写。在NC州的学生，并在纽约州清川杜。本文的合作作者是唐玉文马，南方教授。
该工作是通过国家科学基金会的支持，达到了拨款号CMMI-1728370。
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编辑注：研究摘要跟随。
“透气，超薄，具有多孔电极的伸展表皮电子器件”
作者：魏欣周，清川杜和延文马，南京邮电大学;山山瑶族，北卡罗来纳州立大学和石溪大学;北卡罗来纳州立大学宏宇王和永朱
发表：4月29日，ACS纳米
迪伊：10.1021 / ACSNANO.0C00906
抽象的：我们呈现通过自组装多孔基板和导电纳米结构实现的透气性，超薄和可伸展电极。使用高效且可伸缩的呼吸图方法来引入多孔骨架，然后浸涂银纳米线（AgNW）并加热以提供导电性。所得薄膜的透射率为61％，片性为7.3Ω/ sq，水蒸气渗透率为23mg cm-2H-1。嵌入在聚合物表面下方的AgNW时，电极具有优异的稳定性，存在汗液和长期磨损后的存在。我们展示了两种代表性应用中可穿戴电子产品的电极的有希望的潜力 - 用于人机界面的医疗保健和纺织集成触摸感测的可皮肤的生物能感。电极可以形成与人体皮肤的共形接触，导致皮肤电极阻抗和高质量的生物能态信号。另外，纺织电极可用于自电容无线触摸感测系统。
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