人类敏感的机械感觉依赖于由皮肤机械感受器控制的离子电流。

受皮肤感官行为的启发，天津大学Lei Zhang，Jing Yang研究了两性离子水凝胶，它在无移动离子的系统中，在外加力下产生离子。

文章要点

1）在这个系统中，当施加压力时，两性离子之间的距离减小，水就会分解。同时，两性离子链段可以为生成的离子提供迁移通道，大大促进离子的传输。

2）这些综合效应赋予了无移动离子的两性离子皮肤传感器将压力灵敏地转换为离子电流，实现了高达非离子水凝胶五倍的灵敏度。信号响应时间取决于两性离子水凝胶的交联度，约为38ms，与天然皮肤的信号响应时间相当。

3）皮肤传感器被整合到一个通用的喉咙佩戴的无声语音识别系统中，该系统将喉部机械振动的微小信号转换为无声语音。

参考文献

Xu, S., Yu, JX., Guo, H. et al. Force-induced ion generation in zwitterionic hydrogels for a sensitive silent-speech sensor. Nat Commun 14, 219 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-35893-7

https://doi.org/10.1038/s41467-023-35893-7