新研究为多模传感类人皮肤应用提供指导

华东理工大学材料科学与工程学院副研究员袁双龙、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张其冲等，基于自黏接、可拉伸离子导电水凝胶，在多模传感和神经突触领域取得新进展，为多模传感类人皮肤的应用提供了指导。相关研究发表于《纳米通讯》。

离子导电水凝胶具有类组织柔软度、丰富的含水量、离子导电性和生物相容性，在软机器人、可穿戴电子和生物电子工程中具有广阔的应用前景。然而，由于界面不兼容、机械性能差、能量消耗大、感知能力有限等缺点，基于离子导电水凝胶的仿生突触器件（如类人皮肤）在实际应用中受到较大限制。

研究团队制备了可精确调控相变温度的片状硅酸镁锂掺杂的聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶，表现出卓越的机械性能和强的附着力。水凝胶中增强的离子纳米通道电导率和异构温度敏感单体能够以高灵敏度和快速响应进行应变感知。

研究人员将热致变色材料引入制备的热敏器件钟，使其表现出快速的温度响应/恢复时间，同时实现了视觉温度感知。进一步地，研究团队在水凝胶中掺入聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-聚苯乙烯磺酸和硫酸锌作为导电剂，与二硫化钼纳米片构建了人工突触纤维，开发了一个仿生物感官突触神经形态系统。该系统能够通过突触信号进行实时应变/温度检测、识别和响应，并具有低能耗突触塑性性能。

仿生物感官人工突触纤维及其温度/应变感知。图片来源于《纳米通讯》

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c02614