资源化工与材料教育部重点实验室---“一种多感官仿生电子皮肤”研究新进展

电子皮肤（e-skin）作为一种新兴的柔性可穿戴设备已得到了人们的广泛关注，其在软体机器人、人机交互、生物电子器件等领域展现出巨大的应用前景。然而，大多数现有的电子皮肤不能满足人们对其多感知能力及简单可扩展性的需求，同时为了使电子皮肤在实际应用中接近人体皮肤的柔软度、舒适度及灵敏度，通常需要通过复杂的制备过程来合成适宜的柔性聚合物基质，并将导电物质引入其中，进而达到对信号捕获和反馈。然而，这些繁琐的、高能耗且不可降解的操作方法与设计思路制约了电子皮肤的可持续性能开发与多感知前沿性应用。

近日，我校能源与化工产业技术研究院（产研院）许光文教授团队指导的硕士研究生姜舸媛以沈阳化工大学为第一完成单位在国际顶级期刊《Research》上发表研究论文“A Scalable Bacterial Cellulose Ionogel for Multisensory Electronic Skin”。该研究报道了一种简单的热离子源介入策略，实现纤维素纤维原位分子化拓扑调控，构建了一种结构与性能可控设计的纤维素离子凝胶（M-gel）。

图1. M-gel与仿生多感知电子皮肤设计策略（Research, 9814767）

又以人类舌头为灵感，基于M-gel的优异性能特性，设计了一种仿生多感知电子皮肤。该仿生电子皮肤拥有出色的离子传输能力及多重感知行为，其可以对压力、触摸、温度、湿度、磁力甚至涩味的刺激做出响应性反馈，并能够对刺激类型进行辨别与区分。该策略为柔性离子凝胶及电子皮肤的结构与性能设计提供了一种简单、高效、可控、低碳且可扩展的策略，同时可以指导其他领域软功能材料的结构与性能可持续优化设计，挖掘其前沿应用潜力。

图2. 仿生多感知电子皮肤的构建与多重感知研究（Research, 9814767）

论文信息：https://spj.sciencemag.org/journals/research/2022/9814767/