苏州纳米所张珽团队 Nat. Commun.：皮肤-水凝胶共生界面实现长期高保真电生理监测

该研究针对传统水凝胶电极在长期电生理监测中面临的水分流失、透气性差及界面滑动等问题，提出了一种基于嵌入增强结构的透气导电水凝胶网络（BCHN），并构建了“共生皮肤-水凝胶界面”。研究团队将含NaCl的PVA水凝胶嵌入三维多孔PLA纤维骨架中，在保留开放孔道的同时形成连续离子通路和亲水吸附位点，实现了低弯曲刚度（约10-10 N·m²）、高水蒸气透过率（1.85 kg·m-2·day-1）和低阻抗（1 kHz下19.93 Ω）。该材料通过“汗液捕获-水分渗透-蒸发释放”机制维持界面动态水合平衡，即使在20%低相对湿度下仍可保持约55 Ω阻抗。实验结果表明，BCHN电极可在运动、出汗和长期佩戴条件下稳定采集心电、肌电和脑电信号，连续使用30天后信噪比仍高于25 dB，并成功应用于认知状态识别及驾驶疲劳定量评估。该研究协同调控了机械贴合、水分交换与离子传输，实现了透气、保水与电学稳定性的兼顾，为长期电生理监测及智能健康应用提供了新思路。