《Nano Letters》：长效发光、单向透湿的超可拉伸Janus电子织物

Perspiration-Wicking and Luminescent On-Skin Electronics Based on Ultrastretchable Janus E-Textiles

Jiancheng Dong, Yidong Peng, Lei Pu, Kangqi Chang, Le Li, Chao Zhang, Piming Ma, Yunpeng Huang*, Tianxi Liu*

Nano Letters 2022, DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c02647

可拉伸电子器件在人造皮肤、智能织物、医疗器件等领域备受关注，然而，基于密实弹性基材的传统柔性器件由于其较差的透气透湿性能而难以满足长时间的穿戴舒适性。此外，由于在柔性显示、人机交互和生物医学中的潜在应用，变色、发光柔性电子器件也激起了广泛的研究热潮。如何将透湿和发光性能有效集成到可拉伸电子器件中，并协同实现舒适穿戴与精确、全面的健康管理功能，是柔性电子领域需要解决的一大难题。

近期，江南大学化学与材料工程学院刘天西教授课题组开发了一种长余辉发光、超可拉伸、吸湿快干的Janus电子织物，并将其用于个人健康监测和人机交互。该工作通过高效的电纺辅助界面组装制备了具有不对称孔隙和润湿性的双层弹性体织物，实现了在大形变下的单向水分传输。同时，通过在弹性体纤维中嵌入SrAl₂O₄: Eu²⁺, Dy³⁺发光颗粒使双层织物具备长效发光性能。最后，液态金属电路印刷还赋予弹性织物在超大拉伸下的稳定导电性。所制备Janus电子织物作为舒适穿戴的表皮生物电极可精确监测人体的生物力学和生物电信号，包括心电（ECG）和表面肌肉电（sEMG）。此外，不同肢体动作的 sEMG 模拟信号还被转换成数字信号，通过人机交互界面（HMIs，human-machine interfaces）可对机械爪进行精确实时地控制，表明本工作所制备的Janus电子织物在机器人和智能系统中的应用潜力。

本论文第一作者为化工学院博士研究生董建成，通讯作者为黄云鹏副教授和刘天西教授。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c02647