【科研摘要】

具有感应能力的人造皮肤在可穿戴设备和软机器人的应用中具有巨大潜力。受人类皮肤功能的启发，包括通过电信号感应刺激和损伤指示的瘀伤，

最近，香港中文大学（深圳）朱世平加拿大工程院院士/张祺助理教授团队合成了一种离子传导性和机械致变色有机水凝胶，并被证明是离子性皮肤（I皮肤）。由机械发色团交联的胶束组成的凝胶具有机械坚固性，可拉伸性和变形持久性，并具有较小的滞后性，并且还显示出良好的溶剂保留性。伸长和压缩过程中相对电阻的变化表明灵敏度较高。

在大变形下观察到从浅黄色到类似瘀青的蓝紫色的光学变化。离子导电有机水凝胶（如I皮肤）通过模仿各种身体挫伤场景的动作附着在人体的不同部位，展示了对机械刺激的成功感知和可视化。该作品生动地展示了一种应变传感器，具有可视化损伤和针对机械冲击的损伤警告功能。I形皮肤可以潜在地用于包括假肢设备，可穿戴电子设备和智能机器人的应用中。相关论文以题为Colorimetric Ionic Organohydrogels Mimicking Human Skin for Mechanical Stimuli Sensing and Injury Visualization发表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。

【主图导读】

图1.模仿皮肤的I皮肤的概念和设计。（A）当真实皮肤受到机械冲击时，会同时产生电信号和光信号。（B）通过显示电学和光学变化感测机械刺激的I皮肤有机水凝胶的示意图。NaCl，SP和EG分别用作电解质，机械生色团和助溶剂。

图2.（A）溶胀率（质量），以及溶剂置换过程中凝胶的照片。（B）光引发剂，聚合后的水凝胶和溶胀的有机水凝胶的紫外可见光谱。（C）离子有机水凝胶在暴露于80％相对湿度的空气下的溶剂损失。

图3. I皮肤的有机水凝胶的特性及其对拉伸的响应。

图4.通过压缩表征I皮肤有机水凝胶。

图5. I型皮肤作为力/应变传感器的演示。