通过电子皮肤模仿人类感知的综合功能,对于人机交互和人工智能的发展具有重要意义。一些具有高灵敏度、高稳定性的电子皮肤已被开发出来,但其舒适性、环境友好性和抗菌活性却鲜有人关注。
近日,中科院北京纳米能源与系统研究所王杰研究员,王中林院士报道了在全纳米纤维TENGs的基础上设计了一种灵活,可拉伸,透气,可生物降解和抗菌的电子皮肤,以有效地收集机械能并监测全身生理信号。通过将银纳米线(Ag NW)夹在聚乳酸-乙醇酸(PLGA)和聚乙烯醇(PVA)之间制成而成。
文章要点
1)基于TENG的全纳米纤维电子皮肤,具有多层交织的纳米纤维网络和无数个三维三维纳米孔隙,为接触带电和压力传感提供了高比表面积,并为热湿转移提供了多个纤维间毛细管通道。
2)该电子皮肤对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有显着的抗菌活性,可以有效抑制细菌生长并预防细菌感染。此外,通过选择和搭配可降解的PLGA和PVA,电子皮肤可以调节其使用寿命,从数小时到数周不等。
3)该电子皮肤可以实现对全身生理信号和关节运动的实时自监测。
该研究工作通过整合透气性、生物降解性和抗菌活性,开发了一种舒适、安全、无污染的电子皮肤,具有能量收集和高度敏感的能力,有助于推动电子皮肤在人机界面和人工智能中更实用、更环保的应用。
Xiao Peng, et al, A breathable, biodegradable, antibacterial, and self-powered electronic skin based on all-nanofiber triboelectric nanogenerators, Sci. Adv. 2020
DOI:10.1126 / sciadv.aba9624
http://advances.sciencemag.org/content/6/26/eaba9624