静电纺丝将成为可穿戴设备制造的关键技术

静电纺丝技术是一种从聚合物基底上制备性能可调的纳米纤维的技术。美国物理联合会28日发表的《APL生物工程》杂志最新论文显示，塔夫茨大学的研究人员利用这一技术开发可穿戴电子设备和系统取得了新进展。

在最新的研究中，他们展示了静电纺丝材料的许多优点。它们的高比表面积使它们具有更高的孔隙率和渗透性，这对长期磨损非常重要。此外，通过适当的聚合物混合，它们可以实现优异的生物相容性。电纺纳米纤维提供高表面积电极，实现灵活性和性能改善，包括快速充电和高储能容量。

论文作者萨米尔桑库斯(Samir Sankuse)说，“它们的纳米级特征意味着它们可以很好地附着在皮肤上，而无需化学粘合剂。如果你对测量生物电势感兴趣，比如用心电图测量心脏活动或用脑电图测量大脑活动，这是非常重要的。”

在实现具有优异电子传输的纳米尺度晶体管方面，静电纺丝比光刻便宜得多并且更易于使用。

近年来，可穿戴技术呈现出爆发式发展趋势。在柔性传感器、晶体管、能量存储和采集器件的进步推动下，可穿戴设备包括直接佩戴在人体皮肤上的微电子设备，用于感知一系列生物物理和生化信号，或者像智能手表一样，提供便捷的人机界面。

在不影响其机械、电和化学性质的可调性的情况下，设计可穿戴设备以实现最佳的皮肤顺应性、透气性和生物相容性是一项困难的任务。静电纺丝的出现是这一领域令人兴奋的发展。

Sance表示，他们已经将静电纺丝技术应用于身体活动监测、运动跟踪、生物电位测量、化学和生物传感等领域。

研究人员认为，在未来几年内，静电纺丝技术将成为制造可穿戴设备的多功能、可行且廉价的关键技术。他们指出，仍有一些需要改进的地方，包括扩大材料的选择范围，提高与人体生理结合的便利性。研究人员建议，可穿戴设备可以设计得更小，或者添加透明材料来提高美感，使其“几乎看不见”。