柔性可穿戴電子器件、傳感器、軟體機器人和人工智能，因為其應用性廣、實用性強，逐漸在日常生活中嶄露頭角，同時也成為科學界和工業(yè)界共同青睞的新興領域。此外，因為現代人們對于健康生活日益增長的需求，可穿戴電子器件、柔性電子科技等研究在生命健康領域頗受歡迎，如，智能手表，運動手環(huán)，心臟起搏器等等，已經成為監(jiān)護身體健康生物信號的重要護航者，具有非常廣闊的產業(yè)前景。
為此，奇物論編輯部對該領域的研究也進行特別關注，并對上周相關研究進行歸納總結，以供科研界和產業(yè)界相互交流，促進科技發(fā)展！
上周中，總共收集8篇關于可穿戴設備、電子皮膚、可穿戴電池等等相關研究進展，重點推薦的是來自美國加利福尼亞大學Joseph Wang等開發(fā)微針可穿戴設備對阿片類藥物的持續(xù)檢測，和美國佐治亞理工學院王中林等人利用衣物靜電為電子設備供電。
一、可穿戴設備
1. JACS：對濫用藥物說不！微針可穿戴設備可防止士兵神經毒劑中毒
迫切需要能夠區(qū)分阿片類藥物過量和神經毒劑中毒的傳感設備。有鑒于此，美國加利福尼亞大學Joseph Wang等研究人員，提出了一種可穿戴的微針傳感器陣列，用于在單個貼片平臺上對阿片類藥物(OPi)和有機磷(OP)神經毒劑進行微創(chuàng)連續(xù)電化學檢測。
Rupesh K. Mishra, et al. Continuous OpioidMonitoring along with Nerve Agents on a Wearable Microneedle Sensor Array.Journal of the American Chemical Society, 2020.
DOI：10.1021/jacs.0c01883
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c01883
2. ACS Nano：化煩惱為利器！利用衣物靜電為電子設備供電
摩擦電納米發(fā)電機(TENGs)在生物能量獲取方面顯示出了巨大的潛力，和紡織材料的結合為智能面料提供了一種有效的方法。然而，大多數傳統的帶有交流電(AC)的織物TENGs不得不使用一個僵硬、不舒服、不友好的整流橋來獲得直流(DC)來存儲和為電子設備供電。
有鑒于此，美國佐治亞理工學院王中林、東華大學杜趙群等研究人員，設計了一種最常見的平紋結構的直流織物TENG（DC F-TENG），它巧妙地利用了服裝中有害而煩人的靜電擊穿現象來獲取生物運動能量。
ChaoyuChen, et al. Direct Current Fabric Triboelectric Nanogenerator for BiomotionEnergy Harvesting. ACS Nano, 2020.
DOI：10.1021/acsnano.0c00138
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.0c00138
3. AM：控制6周以上！柔性可植入電子硬腦膜用于臨床轉化研究
材料科學、電子學和生物學的融合，即生物電子界面，導致了與生物組織的，特別是與神經系統，新型精確通信。然而，將基于實驗室的創(chuàng)新轉化為臨床應用需要在材料、制造和表征范式以及設計規(guī)則方面取得進一步進展。于此，瑞士洛桑聯邦理工學院Stéphanie P. Lacour等人提出了一種用于加速微加工界面在轉化研究中的應用的轉化框架，并將其應用于軟神經技術中，稱之為電子硬腦膜（e‐dura）。
Schiavone,G., et al. Soft, Implantable Bioelectronic Interfaces for TranslationalResearch. Adv. Mater. 2020, 1906512.
https://doi.org/10.1002/adma.201906512
4. ACS AMI：用于可穿戴電子設備的MXene-聚合物壓力傳感器
Ti3C2Tx MXene由于其層狀結構，其電阻隨層間距的變化而變化，在耐磨器件特別是壓力傳感器中顯示出巨大的應用潛力。盡管報道的純MXene壓力傳感器性能良好，但其實際應用受到中等柔韌性、過高MXene電導率和環(huán)境影響的限制。有鑒于此，美國德雷塞爾大學Yury Gogotsi、吉林大學韓煒等研究人員，將多層MXene顆粒引入疏水性聚偏氟乙烯三氟乙烯（P(VDF-TrFE)）中，并通過旋涂法制備了獨立的、柔性的、穩(wěn)定的薄膜。
La Li, etal. Hydrophobic and Stable MXene–Polymer Pressure Sensorsfor Wearable Electronics. ACS Applied Materials & Interfaces, 2020.
DOI：10.1021/acsami.0c00255
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.0c00255
二、電子皮膚
5. Nano. Lett：超小可拉伸應變傳感器可作為微細型電子皮膚
小型可拉伸應變傳感器是電子皮膚的關鍵組件，可用于實現個性化的健康監(jiān)測和身體運動感知等方面。蘇州大學Bingchang Zhang、揭建勝教授和張曉宏教授合作，首次構建了一種基于單個厘米級的硅納米線(cm-SiNWs)的新型超小型化可拉伸應變傳感器。
Siyi Huang. et al. UltraminiaturizedStretchable Strain Sensors Based on Single Silicon Nanowires for ImperceptibleElectronic Skins. Nano Letters. 2020
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b05217
http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b05217
6. ACS AMI：透明可自愈的粘附性凝膠用于智能離子皮膚
開發(fā)具有高靈敏度的智能適應性材料用于模擬自然皮膚的觸覺感知功能，是實現人工智能的重要策略之一。天津大學封偉教授設計并合成了一系列具有高透明性、機械適應性、自愈性和粘接能力的月桂醇丙烯酸酯基聚合物有機凝膠。
Zhixing Zhang. et al. Highly Transparent,Self-Healable, and Adhesive Organogels for BioInspired Intelligent IonicSkins. ACS Applied Materials Interfaces. 2020
DOI: 10.1021/acsami.9b22707
http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b22707
三、可穿戴電池研究
7. Small：可穿戴紡織基Co-Zn堿性微電池
可穿戴式平面鋅基微電池因其高容量、低成本、高安全性和易集成性，被認為是可穿戴式電子產品最有前途的微電源。然而，由于陰極容量不令人滿意而導致的能量密度不足以及電極材料和鋅枝晶退化導致的循環(huán)穩(wěn)定性差，嚴重阻礙了它們的應用。此外，鋅枝晶引起的短路引發(fā)的安全問題仍然是鋅基微電池的障礙。有鑒于此，武漢理工大學麥立強、Liang He等研究人員，展示了一種具有超高能量密度和良好循環(huán)穩(wěn)定性的紡織基Co?Zn微電池。
Yao Wang, et al. Wearable Textile‐BasedCo?Zn Alkaline Microbattery with High Energy Densityand Excellent Reliability. Small, 2020.
DOI：10.1002/smll.202000293
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202000293
8. Nano Energy：一種可穿戴式太陽能熱釋電采集器：采用改進的rGO-PEI和偏振PVDF實現高功率輸出
通過熱釋電技術收集太陽能是非常受歡迎的，因為這是一種可持續(xù)和清潔的發(fā)電解決方案。然而，傳統器件的低功率輸出(低于5 mW/m2)和笨重的器件設計阻礙了其實用化。有鑒于此，中國地質大學Yihe Zhang、Qi An和新加坡南洋理工大學Xing Yi Ling等研究人員，展示了一種高效的陽光觸發(fā)熱釋電納米發(fā)電機(S-PEN)設計，在太陽下達到了前所未有的21.3 mW/m2的性能。
Haitao Li, et al. A wearablesolar-thermal-pyroelectric harvester: Achieving high power output usingmodified rGO-PEI and polarized PVDF. Nano Energy, 2020.
DOI：10.1016/j.nanoen.2020.104723
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520302809
