《Adv. Funct. Mater.》：超弹、抗菌的分级结构超材料织物用于热湿舒适的表皮电子器件

Hierarchically Designed Super-Elastic Metafabric for Thermal-Wet Comfortable and Antibacterial Epidermal Electrode

Jiancheng Dong, Yidong Peng, Xiaolin Nie, Le Li, Chao Zhang, Feili Lai, Guanjie He, Piming Ma, Qufu Wei, Yunpeng Huang*, Tianxi Liu*

Advanced Functional Materials 2022, DOI: 10.1002/adfm.202209762

具有类皮肤模量、高弹性和多功能集成（包括穿戴舒适性、抗菌性能、防护性能、智能响应性能、人体生理信号的检测性能等）的可穿戴表皮电子器件，在医疗设备、可穿戴电子和人机交互领域有着巨大的应用前景。影响人体舒适度的因素很多，而热湿舒适性是最基本也是最重要因素之一。然而，传统的薄膜基柔性电子器件常采用单层的不透气材料为基底，严重限制了皮肤器件的佩戴舒适性和多功能集成性。

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集抗菌、可视化焦耳加热、吸湿快干于一体的超可拉伸的超材料织物，并将其作为热湿舒适的健康管理表皮器件，用于人体运动监测和人机交互。该工作通过高效的层层组装制备了仿生分级结构的双梯度弹性无纺织物，实现了在大形变下的快速透湿性能。接着，通过在弹性体纤维上紧密负载ZnO纳米颗粒以改善界面粗糙度，实现了两种液态金属电路在纤维基体上的稳定印刷，不仅赋予弹性织物在超大拉伸下的焦耳加热性能和生物电传输性能，还同时给予织物优异、持久的抗菌性能。所制备超材料织物作为热湿舒适的贴肤表皮生物电极可精确监测人体的生物力学和生物电信号，并在人机交互领域展现出应用潜力。

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。

论文连接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202209762

超弹、抗菌、热湿舒适的层级超材料织物的设计和应用示意图