以天然皮肤为基材陕西科学家设计全新“电子皮肤”引国际关注

近日，陕西科技大学生物质与功能材料研究所王学川教授/刘新华副教授等联合团队宣布了一种多功能天然皮肤基有机水凝胶电子皮肤，该电子皮肤展现出良好的透明度和精良的机器性能、保湿性能、抗菌性能、温度/湿度/应变传感性能、组织保护性能等多功能特性。
干系研究成果揭橥于国际材料领域顶级期刊Advanced Functional Materials。

电子皮肤（e-skins）在机器性能上与人体皮肤类似，被认为是用于无创人机交互和可穿着设备的空想电子装置。
此项研究采取大略的一锅法，以天然皮肤为基材，并引入甜菜碱、银纳米粒子（AgNPs）、氯化钠（NaCl）和甘油/水二元溶剂形成的稠浊液，以纳米化办法设计了一种全新的多功能天然皮肤基有机水凝胶电子皮肤（NSD-Gel e-skin）。

个中，天然皮肤紧张作为NSD-Gel e-skin的骨架，供应高机器强度和大量结合位点；NaCl可有效地调节溶剂的接管，防止天然皮肤过度肿胀；甜菜碱和AgNPs能够有效地抑制和杀去世细菌，从而授予NSD-Gel e-skin高效的抗菌性能；二元溶剂和甜菜碱分别作为介质和功能填料，可有效降落冻结温度并减缓干燥速率。
此外，溶剂中的Na+、H+和AgNPs授予了NSD-Gel e-skin良好的导电性。

NSD-Gel e-skin的示意图

基于上述设计事理，NSD-Gel e-skin显示出良好的透明度以及精良的拉伸强度（7.33 MPa）、抗穿刺性、保湿性、回湿性和抗菌性。
此外，它还具有精良的耐寒/耐热性和刺激反应特性，可以有效地感知环境温度或湿度的变革，以及监测人体生理/运动旗子暗记。
体外和体内实验表明，NSD-Gel e-skin具有空想的生物相容性，纵然在恶劣的环境中（-196℃至100℃）也能起到组织保护浸染。

NSD-Gel e-skin在可穿着电子设备、人机界面和人工智能等领域具有巨大的运用潜力，为开拓具有按需特性的高性能电子皮肤供应了主要平台。

NSD-Gel e-skin的抗冻性能、温度传感和湿度感应特性

“高科技”成果的面世，离不开陕科大科研职员的努力。
陕西科技大学博士研究生白忠薛为本论文的第一作者，通讯作者为陕西科技大学王学川教授和刘新华副教授等。
研究团队来自陕科大生物质与功能材料研究所，该研究所自1998年创立以来承担了多项国家863操持项目、“十一五”国家科技支撑操持项目课题、“十三五”国家重点研发项目课题等国家级项目，以及发改委、工信部和陕西省省部级及横向项目，多次得到国家科技发明二等奖及省部级科学技能奖。

王学川，陕西科技大学副校长，教授，轻工技能与工程学科带头人，博士生导师。
研究方向为：清洁化制革/毛皮/合成革生产技能与理论；生物质资源化及胶原基质生物医用材料；环保型绿色轻纺助剂风雅化学品的制备及其浸染机理研究；功能高分子材料的构造设计及性能研究等。

刘新华，陕西科技大学副教授、硕士生导师。
研究方向为：胶原基质生物医用材料，柔性电子传感材料，前辈皮革生态化学品。

白忠薛，陕西科技大学博士研究生，博士课题方向为多功能生物质基柔性可穿着传感材料。

面向未来，研究团队将连续坚持“以科技为动力，以环保为己任”的发展理念攻坚克难、雕琢前行，努力在生物质与功能材料领域推出更多闪光成果！

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注：文章部分素材来自高分子科技、陕西科技大学轻工科学与工程学院（柔性电子学院）官网等