水凝胶电极界面在采集表面肌电图 (EMG) 信号方面表现出巨大的潜力。然而,出汗或潮湿环境会引发水凝胶电极与人体皮肤之间的脱粘。尽管疏水/亲水表面可以分别起到防潮或防粘的作用,但整体形成具有均匀机械弹性和电子性能的 Janus 水凝胶仍然是一个挑战。
暨南大学李风煜等人提出了一种表面诱导策略来接近疏水/亲水水凝胶表面。表面活性剂和模具之间的疏水相互作用调节表面上疏水/亲水单体的分布。
疏水模具诱导亲水水凝胶表面,而亲水模具诱导疏水表面。它呈现出一种新的逆转润湿性诱导现象和可选的水凝胶表面。通过亲水模具可以轻松获得整体 Janus 水凝胶。
由于水凝胶电极贴片具有非对称润湿性表面,因此其粘性、弹性和导电性之间的平衡使其即使在出汗的表皮中也能保持持久的保形粘性和高保真 EMG 信号。这种水凝胶可以定量描述肌肉强度并准确评估疲劳程度。它为未来在持续数字医疗和智能人机交互,甚至元宇宙中的实际应用提供了可靠的候选方案。
参考文献:
J. Wu, J. Xian, C. He, H. Lin, J. Li, F. Li, Asymmetric Wettability Hydrogel Surfaces for Enduring Electromyographic Monitoring. Adv. Mater. 2024, 36, 2405372.
https://doi.org/10.1002/adma.202405372