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透明+智能！这一可穿戴「皮肤」由兰大学者研制！

兰州大学兰州大学2023-02-06

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兰州大学物理科学与技术学院，兰伟教授领衔的柔性电子科研团队，提出了一种一体式自供能的全透明柔性电子皮肤。

轻薄、柔软、灵活

能感受外界的刺激

还能检测身体状态

这样的皮肤

你见过吗？

让我们一起走进

电子皮肤的世界吧！

神奇的可穿戴皮肤

电子皮肤（E-skin）是像游戏里那样可以穿在身上的衣服吗？

它确实可以穿在身上，不过并不是衣服。电子皮肤，其实是模仿人类皮肤感知功能，研究出来的一种新型的传感器，它柔软灵活，还可穿戴。跟人类皮肤一样，它也能感受到外界刺激，并且把这些刺激转化成不同的输出信号。

简单来说，电子皮肤能让机器人产生“触觉”，可以被加工成各种形状，能像衣服一样附着在设备表面，因此电子皮肤在智慧医疗、人机交互（HMI）、虚拟现实（VR）和人工智能（AI）等领域，都能发挥很大的作用。

但是，传统电子皮肤也存在许多缺点。

首先，大多数电子皮肤需要与外部电源集成，以及多设备协调，供电很不方便。其次，除了传感部分外，大多组件都是刚性的，极大地影响了电子皮肤的美感、舒适性和安全性，也对信号采集产生了不利影响。

基于以上不便，我们迫切需要开发和构建轻薄、柔软、高透明度和高稳定性的一体化自供电的透明电子皮肤。

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一体式自供能柔性透明E-skin集成系统的示意图

新皮肤，有了！

近日，兰州大学物理科学与技术学院，在电子皮肤领域取得了新突破。

兰伟教授领衔的柔性电子科研团队，提出了一种一体式自供能的全透明柔性电子皮肤。这意味着，电子皮肤一改先前不方便、不美观的缺点，能够发挥更大的作用。

实验结果表明，新的电子皮肤系统具有优异的柔性、透明性和电化学性能，灵敏度也很高。

在它系统内“岛桥结构”应变传感器和“隐身电源”超级电容器的加持下，电子皮肤能够无视形变和范围的影响，传感性能依旧；贴敷在人体皮肤上，还能实时监测人体活动，脉搏、吞咽、肢体运动等微弱生理信号都能检测到，简直变成了“超级皮肤”。

该研究成果以“Transparent Electronic Skin from the Integration of Strain Sensors and Supercapacitors”为题在Advanced Materials Technologies上发表，并被遴选为“Editor’s Choice”研究论文。兰伟教授为论文的通讯作者，硕士生梁杰为论文的第一作者，博士生盛鸿伟和萃英博士后马鸿云为论文的共同一作。、

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一体式自供能全透明E-skin

贴敷于人体皮肤进行健康运动监测

砥志研思，未来可期

兰伟教授领衔的柔性电子科研团队，长期从事柔性电子学方面的应用基础研究。

在2017年，首次提出了基于一维银纳米线网络的柔性透明热疗片。这种热疗片跟膏药一样，功能却更丰富，不仅能自由调节热疗温度，还能缓解手脚冰凉、关节损伤、风湿等疾病。

2019年，经过不懈努力，团队成功研发出了直径在两三百纳米、长度在几十厘米的超大长径比银纳米纤维。

2021年，团队又用这种纤维网络，大幅提升了器件电化学储能特性。同年，团队基于之前的研究，发现了具有非常优异的透明性、导电性和机械稳定性的透明热疗片。

这次的发现给肿瘤患者带去了希望的曙光，在该透明热疗片在人体关节热疗的应用过程中，团队首次发现热疗对皮下肿瘤生长具有明显的抑制效果，证明了其在智慧医疗领域的应用潜力。

系列研究成果被AAAS网站EurekAlert!、Tech Xplore、Medical News Today、新华社、科技日报、光明日报、科学网等上百家国内外媒体网站进行了热点追踪报道，多个相关技术已获得中国发明专利授权。

正是因为团队在柔性电子领域的积累，才能在新型电子皮肤方面取得新进展。

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兰伟，男，教授，博士生导师。甘肃省普通高校青年教师成才奖获得者。中国电子学会柔性电子技术分会第一届委员会委员（筹），西北四省电子显微镜学会第一届理事，丝绸之路新材料国际产学研用联盟理事。

主持国家自然科学基金3项、www.28365-365_365bet体育开户_Bet体育365提款要多久2022留学回国人员科研启动基金1项、甘肃省自然科学基金2项，其它各类项目10余项，参与北京市拔尖创新人才选拔计划1项、各类横向项目5项。目前主要从事柔性电子学领域的应用基础研究，具体涉及柔性能源转换与存储、柔性传感器研究，包括透明热疗片、透明柔性传感器、透明柔性超级电容器、生物可降解超级电容器、透明氧化物半导体薄膜等。在Sci. Adv.、Adv. Mater.、Small、ACS Appl. Mater. Interfaces、J. Mater. Chem.、Nanoscale、J. Power Sources、APL 等国际权威期刊上发表SCI 论文80多篇，ISI 统计SCI 论文被引用2200 多次，H因子为27，申报国家专利15 项，其中已授权8项。