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皮膚電子設備（電子皮膚）是一組安裝在皮膚上的設備，其機械性能可與人類皮膚相媲美。它們已部署在各種應用中，例如生物醫(yī)學設備、人機界面以及虛擬或增強現(xiàn)實設備。人類觸覺的特性，包括對溫度、壓力或表面粗糙度差異的高度敏感性，很難在機器人技術中復制，因為皮膚材料必須具有高導電性、可拉伸性和厚度薄。皮膚電子產(chǎn)品的重要組成部分之一是超薄彈性導體，導電彈性納米復合材料已被認為是可行的候選材料。盡管之前進行了研究，但關鍵挑戰(zhàn)仍然存在，包括類金屬導電性、高拉伸性、超薄厚度和易于圖案化。通常，這些屬性之間存在取舍，而這些目標尚未同時實現(xiàn)。

韓國基礎科學研究所(IBS)納米粒子研究中心Dae-Hyeong Kim和Taeghwan Hyeon（通訊作者）等人在Science發(fā)文，報道了高導電和彈性的納米膜，可用于皮膚電子設備。

作者提出了一種浮組裝方法來制造導電和彈性納米膜。該方法使納米材料能夠在水-油界面進行緊湊組裝，并將它們部分嵌入超薄彈性體膜中，這可以將施加的應變分布在彈性體膜中，從而即使在納米材料的高負載下也能產(chǎn)生高彈性。

圖1顯示了描述納米膜制造的示意圖。它由三個步驟組成，包括（1）將含有納米結構銀和/或金以及彈性體的混合溶劑沉積到去離子水中，這導致一層納米顆粒駐留在彈性體的界面涂層處、（2）添加表面活性劑使界面圖層進一步致密、（3）干燥溶劑。納米復合溶液由納米材料、溶于水不混溶溶劑中的彈性體和乙醇組成。該工藝可應用于各種納米材料，包括銀納米線（AgNWs）、銀-金核-殼納米線（Ag-AuNWs）、銀納米顆粒（AgNPs）和金納米顆粒（AuNPs），以及各種彈性體，如聚（苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯）（SEBS）、熱塑性聚氨酯（TPU）和聚（苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯）（SIS）。

此外，該結構允許冷焊和雙層堆疊，從而具有高導電性。即使在使用光刻進行高分辨率圖案化后，這些特性也能保留下來。可以用圖案化的納米膜制造多功能表皮傳感器陣列。該過程是可擴展的，所得彈性體膜可以轉移到其他基材上。

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電子皮膚再次登頂Science，小學生都能做的合成步驟！