西安交大綜述新一代環(huán)境自適應(yīng)型柔性可穿戴電子發(fā)展

柔性可穿戴電子由于具有輕薄、柔軟、親膚的優(yōu)勢，已被廣泛應(yīng)用于與人體健康相關(guān)的各項(xiàng)生理指標(biāo)監(jiān)測之中，極大推動(dòng)了傳統(tǒng)醫(yī)療的實(shí)時(shí)化、個(gè)性化發(fā)展進(jìn)程。然而，在長期監(jiān)測過程中，柔性可穿戴電子設(shè)備可能面臨多種不斷變化的環(huán)境條件（如機(jī)械力、溫度或濕度），致使其結(jié)構(gòu)、功能受損，影響其工作的穩(wěn)定性，進(jìn)而限制其在多種環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用。

針對這些問題，西安交通大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院仿生工程與生物力學(xué)研究所（BEBC）研究人員近日受邀在國際知名期刊《Materials Today》上發(fā)表以“The New Generation of Soft and Wearable Electronics for Health Monitoring in Varying Environment: From Normal to Extreme Conditions”為題的綜述文章。該綜述聚焦柔性可穿戴電子在實(shí)際使用過程中所面臨的三種環(huán)境：機(jī)械力、溫度和濕度（下圖），總結(jié)了近年來基于材料改性和結(jié)構(gòu)開發(fā)的設(shè)計(jì)策略，以保障柔性電子設(shè)備在機(jī)械力、溫度和濕度變化等環(huán)境條件下功能的實(shí)現(xiàn)（環(huán)境自適應(yīng)型柔性電子）。同時(shí)，介紹了不同環(huán)境下柔性可穿戴電子在健康監(jiān)測、生物傳感、人機(jī)交互、能源供給等方面的潛在應(yīng)用，并進(jìn)一步討論了開發(fā)下一代柔性可穿戴電子設(shè)備所面臨的挑戰(zhàn)和潛在機(jī)遇，有望為生物醫(yī)學(xué)工程、生物力學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域的交叉合作提供思路。

西安交通大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士生牛艷和劉灝博士為本文共同第一作者，徐峰教授為通訊作者。文章共同作者還包括BEBC臨床研究人員：西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科任徽博士、空軍軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院內(nèi)分泌科高彬博士，以及西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科郭卉博士。該研究工作是BEBC圍繞多尺度（組織-細(xì)胞-分子）生物熱-力-電耦合研究思路，在組織尺度針對類皮膚柔性電子多場耦合研究的又一重要進(jìn)展（Advanced Functional Materials, 2016, 26, 165-180. Materials Science and Engineering: R: Reports, 2017, 112, 1-22. Small, 2018, 14, 1801711. Materials Horizons, 2020, 7, 203-213. Advanced Materials, 2020, 32, 1904752. ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12, 23764-23773）。

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