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Moisture‐Wicking, Breathable, and Intrinsically Antibacterial Electronic Skin Based on Dual‐Gradient Poly(ionic liquid) Nanofiber Membranes

材料科学 人体皮肤 离子液体 生物医学工程 纳米技术 信号(编程语言) 计算机科学 有机化学 化学 遗传学 生物化学 医学 生物 催化作用 程序设计语言
作者
Sijie Zheng,Weizheng Li,Yongyuan Ren,Ziyang Liu,Xiuyang Zou,Yin Hu,Jiangna Guo,Zhe Sun,Feng Yan
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (4) 被引量:176
标识
DOI:10.1002/adma.202106570
摘要

Electronic skin can detect minute electrical potential changes in the human skin and represent the body's state, which is critical for medical diagnostics and human-computer interface development. On the other hand, sweat has a significant effect on the signal stability, comfort, and safety of electronic skin in a real-world application. In this study, by modifying the cation and anion of a poly(ionic liquid) (PIL) and employing a spinning process, a PIL-based multilayer nanofiber membrane (PIL membrane) electronic skin with a dual gradient is created. The PIL electronic skin is moisture-wicking and breathable due to the hydrophilicity and pore size-gradients. The intrinsically antimicrobial activities of PILs allow the safe collection of bioelectrical signals from the human body, such as electrocardiography (ECG) and electromyography (EMG). In addition, a robotic hand may be operated in real-time, and a preliminary human-computer interface can be accomplished by simple processing of the collected EMG signal. This study establishes a novel practical approach for monitoring and using bioelectrical signals in real-world circumstances via the multifunctional electronic skin.
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