电子皮肤-自组装电纺微金字塔阵列的高性能无感型贴合皮肤器件

1. 痛点问题

贴合皮肤器件在医疗保健、行为监测、个人防护、自供电和人机互动等方面显示出巨大的应用潜力。为了实现贴合皮肤器件的舒适性，并减少感觉干扰与触觉损失，研究人员利用静电纺丝技术制备超薄、超轻、透气的功能膜。然而，受限于静电纺丝的随机沉积方式，目前的无感式功能膜表面平坦，具有较差的光、热、力、电性能，导致器件性能较差。因此，开发新型微结构材料，提高无感型器件的性能表现成为相关领域科学家所面临的重大挑战。

2. 解决方案

南京大学研究团队研制出一种电纺自组装微金字塔阵列膜，该膜具有超薄、超轻、透气的结构及良好的光、热、力、电性能，赋予舒适型贴合皮肤器件在日间辐射制冷、压力传感和生物能收集等领域优良的性能表现。

3. 竞争优势分析

1) 基于EMPA的辐射冷却织物（薄至47μm）具有高可见近红外反射率（97.9%）和MIR发射率（76.3%），在1 kW m-2的太阳强度下将温度降低约4°C，提供长期舒适性。

2) 所研制的压容-摩擦电复合传感器兼具高灵敏度和快响应时间，能够在监测自然手指操作期间对超弱指尖脉冲进行急性检测，从而同时分析健康状况和操作细节。

3) EMPA生物机械能收集器的能量转化效率达到42%，有助于可靠的生物力学能量收集。