轻薄、透明以及自修复功能的电子皮肤可极大地促进可穿戴电子设备、柔性显示器以及软体机器人的多功能发展。然而，由于对模具的依赖性以及封装问题，目前大多数基于液态离子或者水凝胶材料制备的自修复柔性电子器件的厚度大约在500 μm 到几毫米。同时，一些自修复材料或者电极材料本身的不透明性限制了柔性电子器件在高透光需求场景的应用。开发同时具有轻薄、高透明度和高稳定性的自修复电子皮肤仍然是一个挑战。
近期，中科院北京能源与系统研究所王杰研究员课题组与苏州大学能源学院特聘教授刘瑞远以及中科院化学研究所来悦博士合作设计了一个可用于自驱动触觉和非接触式传感的超薄（<10 μm）、高透明（>92%）的自修复电子皮肤。通过将软动态键锁定在硬链聚合物基质中均匀控制弹性体，从而实现弹性体快速自修复功能，并获得近100%的透明度和优异的机械性能。另外，在弹性体中引入无定形微相分离材料和透明导电聚合物成功制备出厚度低至几微米的独立式超薄超透明电子皮肤。基于摩擦起电和静电感应效应，3 μm厚的电子皮肤器件在人体运动的条件下可产生26 V的电压，并且经过45,000次半径为0.5 mm的弯曲性能测试和146,000次工作循环测试后，还能继续保持优异的电学性能。最终，这项研究设计的超薄、高透明度、快速自修复性能和高机械柔韧性电子皮肤初步并且首次实现了基于电子皮肤的非接触式智能操控手机指令，为智能人机交互提供了独特的未来应用场景。工作以“Ultrathin, transparent, and robust self-healing electronic skins for tactile and non-contact sensing”为题发表在国际著名期刊《Nano Energy》上（Nano Energy, 2022, 107056）。文章第一作者刘瑞远现为苏州大学能源学院特聘教授，共同一作为中科院化学研究所来悦博士以及中科院北京能源与系统研究所李绍欣博士，通讯作者为中科院北京能源与系统研究所王中林院士，共同通讯作者为中科院北京能源与系统研究所王杰研究员，中科院化学研究所董侠研究员。研究得到科技部国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和北京市科委的支持。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285522001409?via%3Dihub
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