澳門大學應用物理及材料工程研究院助理教授周冰樸的研究團隊設計出一種兼具透氣性及防水功能的多孔電子皮膚。該電子皮膚可靈敏感知及識別外界的“壓力”或“拉力”，有望應用於穿戴式實時健康監測、人機交互、環境感知、智能控制等不同領域。該研究成果已獲國際知名學術期刊《美國化學會 – 納米》（ACS Nano）發表。

皮膚是人體最大的器官，在人類與周圍環境的實時交互中扮演著重要的角色。近年來，隨著柔性電子、軟體機器人、人體修復術等學科的發展，可模擬人體皮膚感知功能的柔性電子皮膚正迅速發展，並引起了廣泛的關注。然而，除了完善仿皮膚功能的機械感知功能之外，電子皮膚還應具備一定的透氣性及防水性，以推進其在長時間佩戴及不同場景中的可靠和廣泛應用。

有鑒於此，研究團隊設計出多孔且具三維表面微結構的柔性電子皮膚。利用磁力、表面張力、重力及納米結構團聚的協同作用，該電子皮膚的三維結構和多孔表面可在外加磁場的作用下自發形成。團隊通過多參數的協同調控，使該電子皮膚能靈敏感知並識別外界及人體的“壓力”和“拉力”，且孔隙結構的存在利於汗液揮發而提升舒適性，亦避免了液體串擾信號等柔性電子皮膚普遍存在的問題。相關論文綜合展示了該電子皮膚的全方位檢測功能，包括面部表情識別、足底壓力動態感知、關節彎曲監控等。同時，得益於能因應不同的機械輸入（壓力、拉力）而輸出非重叠信號，該電子皮膚亦顯示了在不同的人機交互界面如摩斯密碼傳輸、機器人控制、多指令系統等方面的應用優勢。

該項研究的通訊作者為周冰樸和科技學院教授徐青松，論文的第一作者為澳門大學應用物理及材料工程研究院博士生雷銘。此項研究由澳門特別行政區科學技術發展基金（檔案編號：0088/2021/A2和0026/2020/AGJ）資助。全文可瀏覽：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04188  

新聞來源：應用物理及材料工程研究院
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