传感器和人体皮肤之间的非侵入性和无缝接口对于穿戴式医疗保健至关重要。基于薄膜的柔性和可伸缩传感器即使在动态运动下也可以在一定程度上与皮肤形成保形接触，以实现高保真信号的采集。然而，长期监测传感器下的汗水积累会影响热湿舒适性、电极对皮肤的粘附性和信号保真度。
近日，南洋理工大学陈晓东教授，苏州大学张克勤教授，中科院深圳先进技术研究院Zhiyuan Liu报道了通过将导电聚合物PEDOT：PSS加入甘油增塑的多孔真丝纤维垫中，开发了一种具有高度热湿、舒适和适形的皮肤电极。
文章要点
1）得益于甘油的水合作用和纤维垫的随机网状结构，丝基电极具有极高的延伸性。其电导率提高到24 S/cm，延伸率提高到250%。
2）丝基电极具有较低的蒸发电阻（23 Pa·m2·W−1），在实际应用中比市售凝胶和苯乙烯 乙烯 丁烯 苯乙烯（SEBS）薄膜基电极（>300 Pa·m2·W−1））低10倍。水蒸气透过率（20和37 °C下，分别为53和117 g·m−2·h−1）均高于正常状态（5−10 g·m−2·h−1）和运动状态（6−66 g·m−2·h−1）下皮肤的经表皮失水率（TEWL），这说明丝基电极不会阻碍汗液蒸发。
3）为利用开发的丝基电极，研究人员记录了心电图信号，结果显示，在运动过程中其不会受到汗水和散热的干扰。此外，当电极绣在高度可伸缩的套筒上时，即使在大变形的情况下也可以获得高质量的肌电图信号。
所开发的丝基电极表现出良好的生理舒适性，这无疑将进一步推动可穿戴、具有高皮肤舒适性以及耐汗性极佳的电子产品的发展。
参考文献
Qingsong Li, et al, Highly Thermal-Wet Comfortable and Conformal Silk-Based Electrodes for On-Skin Sensors with Sweat Tolerance, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c01431
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c01431
