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  作為連接人體信號和外部空間的交互橋梁，表皮電極是電信號監測中必要的組成部分，其電學、力學性能直接影響監測信號的準確性和穩定性。因此，如何實現表皮電極優異、穩定的導電性以及良好的拉伸性、低模量等力學性能，是表皮電信號監測的重要研究方向。

圖1 雙網絡輔助PEDOT:PSS薄膜的工作機理及相關材料化學結構示意圖

  近期，重慶大學柔性可再生能源材料與器件課題組通過構建雙網絡結構實現了PEDOT:PSS薄膜電學和力學性能的協同提升，即通過將物理交聯的PEDOT:PSS:PVA導電網絡引入到原位共價交聯的聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）網絡中，如圖1所示。這種雙聚合物網絡具有創新性的互補功能，其中物理交聯的PVA網絡耗散負載能量以提供韌性，而具有極低玻璃化轉變溫度的共價交聯的PEGDA網絡提供自由體積并削弱PVA鏈中的致密氫鍵以提供適應性和拉伸性。進一步通過差示掃描量熱法（DSC）、傅里葉紅外變換（FTIR）及密度泛函理論等驗證了PEGDA對聚合物網絡的塑化作用，如圖2所示。此外，聚乙二醇二丙烯酸酯交聯劑的高極性有助于誘導PEDOT：PSS從核殼骨架到更長鏈的構象轉變，不同PEGDA含量下薄膜力學和電學性能結果如圖3所示。因此，可調彈性框架允許通過合理地調控次級網絡部分來同時提高PEDOT:PSS薄膜力學性能和導電性能。為了評估聚合物電極在健康監測中的可行性，該研究進一步將其應用于ECG和EMG信號監測，并獲得了高質量的生物電勢信號和響應，如圖4所示。這項工作不僅促進了對雙網絡調控的潛在分子機制的理解，而且也證實了高質量可拉伸電極在可穿戴健康監測方面的巨大潛力。

  該工作以“Highly Skin-Compliant Polymeric Electrodes with Synergistically Boosted Conductivity toward Wearable Health Monitoring”為題發表在《ACS Applied Materials & Interfaces》上。文章第一作者是重慶大學碩士研究生蘭林楷，論文通訊作者為重慶大學副研究員陳珊珊。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c03596