一种10微米厚的纳米网增强透气性水凝胶皮肤传感器，用于长期电生理监测

作者：

张宗满，杨佳伟，王昊阳，王春雅，顾宇恒，徐玉淼，李成勋，横田智之，霍萨姆·海克，王彦

摘要

水凝胶皮肤生物电子学可以长时间持续监测健康状况，对于早期疾病检测和治疗至关重要。然而，设计出能够自粘在人体皮肤上并长期日常使用的超薄透气性水凝胶传感器具有挑战性。在这里，我们提出了一种~10微米厚的聚氨酯纳米网增强透气性水凝胶传感器，它可以在日常生活条件下自粘在人体皮肤上进行8天的连续高质量电生理监测。这项研究涉及两个关键步骤：通过明胶基热依赖性相变水凝胶进行材料设计，以及通过纳米网格增强实现稳健的薄度几何形状。由此产生的超薄水凝胶具有~10微米的厚度，具有卓越的机械强度、高皮肤附着力、透气性和抗干燥性能。为了突出利用这些集体特征在早期疾病检测和治疗中的潜在应用，我们演示了在日常生活条件下使用超薄透气水凝胶进行长达 8 天的长期、连续高精度电生理监测。