倍感舒適——會呼吸的健康監測器
材料牛：日本的一個科研團隊研發出了一種低過敏性電子傳感器，可以在皮膚上連續佩戴一周，而不會造成任何不適，而且很輕薄，使用戶甚至都忘記了它們的存在。這種彈性電極由透氣納米網片構成，有望用作長期持續監測人體健康的非侵入性電子皮膚裝置。
近年來，監測心率或其他重要健康信號的可穿戴電子產品取得了重大進展，下一代產品采用輕質、高彈性材料，直接附著在皮膚上，以實現更靈敏、精確的測量。然而，盡管這些裝置中使用的超薄薄膜和橡膠片與皮膚粘附性很好，但是對于長期使用而言，其缺乏透氣性這一點被認為是不安全的：皮膚病學試驗顯示，細小的可拉伸材料會妨礙出汗并阻塞皮膚周圍的氣流，造成刺激和炎癥，最終可能對生理和心理都造成長期的影響。
東京大學院工程系的Takao Someya教授說：“目前，在醫療和體育行業，急需一些可穿戴并持續監測達一周以上的設備。”該教授的研究團隊在此之前已經研發出了一種測量血液含氧量的皮膚貼片。
現在該團隊開發的這種電極，由含有水溶性聚合物，聚乙烯醇（PVA）和與人體生物相容性良好的金質層狀材料的納米網片所構成。在該設備上噴灑少量的水，將PVA納米纖維溶解，可以使其很容易就粘附到皮膚上——該設備無縫貼合人體皮膚的曲線表面，包括毛孔和指紋。
研究人員對20名受試者進行了皮膚斑貼試驗，在佩戴該設備一周后，沒有受試者產生炎癥。該團隊還評估了該納米網導體的水蒸氣滲透率，和超薄塑料薄膜以及橡膠薄片對比，其多孔網狀結構具有更優異的氣體滲透性。
此外，研究人員將該導體貼附在手指上，通過10,000次以上的反復彎曲和伸直試驗，證明了該裝置的機械耐久性；同時，該裝置對肌肉電活動的讀數與常規凝膠電極獲得的讀數相差無幾，也證實了其作為肌電圖記錄電極的可靠性。
“該設備可以做到監測患者的生命體征，而不引起任何壓力或不適，”Someya教授就該研究對將來的影響說道。除了護理和醫療應用外，該設備還能夠對運動員的生理信號和身體運動進行持續而精準的監控，而不會妨礙他們的訓練或表現。
?原文鏈接：Breathable, wearable electronics on skin for long-term health monitoring
文獻鏈接：Inflammation-free, gas-permeable, lightweight, stretchable on-skin electronics with nanomeshes
本文由材料人編輯部黃亞編譯，點我加入材料人編輯部。
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日本的黑科技其實很厲害。