本周快讯

第一作者:Seung-Rok Kim,

通信作者:Jussi Hiltunen & Ali Javey

通讯单位: 芬兰 VTT 技术研究中心有限公司;美国加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学系

文章链接: https://doi.org/10.1038/s41928-025-01365-7

导读

汗液监测对生理状态评估具有重要意义,但传统电阻法在高汗量环境下易因汗液积聚导致失真。本文基于TiO₂薄膜制备的水透式μ-lace电极,将其与微流控汗液收集模块集成,实现了皮肤电导率(SkinG)对局部出汗速率的实时定量映射。在365 nm光源照射下,水透电极有效排除汗液积聚,保持皮肤与电极界面清洁,使SkinG与实际汗液排放量呈高度线性相关(Pearson r ≈ 0.89,R² ≈ 0.80)。多部位测试表明,手指可用于精神应激监测,而前臂和上臂则对运动出汗更为敏感,可同时实现精神与运动状态的解耦。机制研究指出,水透电极促进汗液连续蒸发、减小皮肤水合漂移,并增强载流子分离效率。该系统在常温温和条件下无需外源电解质或湿润电极,即可实现长时程、多模式汗液监测,为可穿戴无创汗液传感器的设计提供新思路。

快读

图文

图1 | 用于监测精神和身体活动的多模态汗液传感器的图像和示意图

图2 |SkinG 传感器的概念和各种可渗透电极

图3 | 身体不同部位的精神和身体活动的定性 SkinG 分析

图4 | 稳态骑行期间的人体实时参与者研究以进行定量分析

图5 | 长期使用 SkinG 传感器监测身体和精神活动

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