模仿人体皮肤 科学家研制出透气且能长期监测的电子皮肤

导读：电子皮肤能附着在人体皮肤表面，通过分析毛孔来检测维生素 C、血糖等诸多生理特征。

电子皮肤能附着在人体皮肤表面，通过分析毛孔来检测维生素 C、血糖等诸多生理特征。不过目前电子皮肤存在一个问题，由于不透气汗水会让其剥落并影响传感器精准性。为此，麻省理工大学研究出了新型电子皮肤，能够解决这个问题。

在麻省理工学院机械工程师的领导下，科学家们着手解决迄今为止困扰电子皮肤的一个问题。目前电子皮肤许多是由聚合物材料制成的，并不那么透气，而有些则使用编织纤维等材料虽然能透过空气，但仍不透气。这可能意味着电子皮肤在短时间内就会脱落，或者里面的传感器发生故障或无法接收到清晰的信号。

麻省理工学院机械工程系副教授 Jeehwan Kim 说：“汗水会在电子皮肤和你的皮肤之间积累，这可能会导致皮肤损伤和传感器故障。所以我们试图同时解决这两个问题，通过让汗水渗透到电子皮肤中”。

为了做到这一点，该团队转向实际的人类皮肤寻找灵感。通过调查，该团队确定了一些有用的特征，如每个毛孔的平均直径约为 100 微米，而且毛孔在皮肤上是随机分布的。然后，他们使用模拟技术来探索如何在不妨碍天然毛孔功能的情况下将人造毛孔铺设在上面。

麻省理工学院博士后 Hanwool Yeon 说：“我们的简单想法是，如果我们在电子皮肤中提供人工汗液管道，并为汗液制作高渗透性的路径，我们就可能实现长期可监测性”。

通过一些实验，该团队找到了一种电子皮肤的设计，似乎可以提供这种类型的功能。它由灵活的半导体薄膜堆叠在一起形成超薄的传感器，每一层都有微小的孔隙，间隔非常紧密，以允许汗水通过。为了增加薄膜的强度和灵活性，研究小组在孔隙之间切割了微小的哑铃状通道，这种模式的灵感来自于纸上艺术形式 kirigami。

该团队的电子皮肤装有传感器，用于监测温度、水合作用、紫外线照射和脉搏，并且在连续贴在参与者的手腕和额头上的一周内成功做到了这一点。这款皮肤甚至在整个出汗的活动中也能收集到可靠的测量数据，比如在跑步机上跑 30 分钟和吃一顿辣的东西。

Kim说："有了这种符合要求的、可透气的皮肤贴片，就不会有任何汗液积累、错误信息、以及从皮肤上脱落。我们可以提供可穿戴的传感器，可以做持续的长期监测”。