贴于人体与物体表面的定制化石墨烯“电子皮肤”。受访者供图
贴附一片超薄的“电子皮肤”便能探测出人体生理信号，将一些疾病防患于未然。这一科幻场景或许将在不远的未来变成现实。
近日，清华大学微纳电子系任天令教授团队研发出多层石墨烯表皮电子皮肤，该器件具有极高灵敏度，可直接贴覆于皮肤探测呼吸、心率、发声等人体信号，在运动监测、睡眠监测、生物医疗等方面具有重大应用前景。
皮肤作为人体最大的器官，负责人体内部与外界环境的交互。在其柔软的组织下面分布着一个庞大的传感器网络，可实时获得温度、压力、气流等外界信息的变化。电子皮肤通过模拟人类皮肤的传感功能，或能实现或超越皮肤的传感性能。近些年该项研究发展迅速，成为一种重要的生物医学传感器。
“研究电子皮肤是为了更好的收集体征信号，能够了解人的身体状况，在早期发现疾病特征，将疾病扼杀在萌芽之中。”该成果论文的第一作者乔彦聪解释开展这项研究的初衷。
1电子皮肤用何材料制成？
国内外有利用不同材料制作电子皮肤的“原材料”尝试，这些材料需具备好的柔韧性和可伸缩性、高灵敏度、好的贴合度和舒适度。
清华大学任天令教授团队利用的材料是石墨烯。记者了解到，“石墨烯＋电子皮肤”的组合，在国内外研究中刚刚起步。石墨烯是世界上最薄的材料，其出色的导电性和柔韧性，是电子皮肤的理想材料。
如何将石墨烯更稳定可靠地贴在皮肤表面，，从而采集人体生理信号一直是亟待解决的关键问题，也是该领域研究难点。
任天令教授团队创造了湿法剥离氧化石墨烯的新工艺。去除石墨烯氧化物，只留存石墨烯，使器件更美观、灵敏度更高、可耐受更高温度。“如果没有剥离工艺，外加力的时候，残留石墨烯氧化物会分散部分受力，从而降低器件灵敏度。”任天令说。
