成果簡介
電子皮膚（E-skin）廣泛應用於仿生假肢、軟機器人和可穿戴電子設備。提供高水平保護和舒適性的防水透氣膜是滿足電子皮膚迫切需求的有前途的核心材料。然而，製造這種具有防水性、透氣性和易於製造的材料已被證明是一項巨大的挑戰。本文，畢恆昌研究員、吳幸,研究員、東南大學孫立濤教授等研究人員在《Adv. Mater. Techno》期刊發表名為「Waterproof and Breathable Graphene-Based Electronic Fabric for Wearable Sensors」的論文，研究通過使用簡單、低成本的三步工藝，包括氧化石墨烯 (GO) 負載、GO還原和聚二甲基矽氧烷負載，提出了防水、透氣的Modal基針織面料電子皮膚。
製備的E-skin對水、茶、牛奶、咖啡等日常生活中常見的液體不敏感，具有超強的防水能力。透氣性也以約13.6 mg cm-2 h -1。此外，這款E-skin可以實現可靠的人體運動監測。作者認為，這種電子皮膚可以為防水透氣電子皮膚的進一步設計和開發提供可靠的原理。
圖文導讀
圖1、防水透氣石墨烯基電子織物的製造工藝和表徵。
圖2、石墨烯基電子織物的防水特性。
圖3.石墨烯基電子織物的水蒸氣滲透性表徵。
圖4、a)石墨烯基電子織物的相對電阻變化與應變的關係。b)石墨烯傳感器的響應時間和恢復時間。c) 石墨烯基電子織物在 10% 應變下重複拉伸-釋放循環下的性能。d) 所提出的織物在 20% 應變下重複拉伸-釋放循環下的性能，e) 石墨烯基電子織物在 30% 應變下重複拉伸-釋放循環下的性能
圖5、使用防水、透氣的石墨烯電子織物監測人體運動，包括 a) 肘部、b) 手腕、c) 膝蓋、d) 腳踝、e) 手指、f) 肱二頭肌和 g) 前臂的運動。插圖：織物的詳細監控位置。
小結
綜上所述，提出了一種防水透氣面料E-skin，以解決E-skin的傳感性能退化和人體出汗帶來的不適感。採用可擴展的簡單工藝製備E-skin織物。這種提出的織物電子皮膚可以為防水透氣電子皮膚的進一步設計和開發提供可靠的原理。
文獻：
https://doi.org/10.1002/admt.202200149