蚕丝
作为一种天然的生物蛋白材料，具有生物相容性好、无毒无刺激、可生物降解等优点；而石墨烯作为一种单原子层厚度的纳米碳材料，则具有柔性、导电的特点。近日，
清华大学张莹莹课题组
报道了一种石墨烯-蚕丝电子纹身，使用蚕丝与石墨烯作为原材料，制备了一种可感知多种信号（应变、湿度、温度）的电子纹身，而且如果该纹身受损，可以通过一滴水进行自修复。
图1 石墨烯-蚕丝电子纹身的制备流程示意图
我们知道，人类的皮肤可感知多种信号，而且当皮肤被划伤或刮伤时，可以自愈合。之前所报道的电子纹身器件的传感功能通常较为单一，而且往往不具有可修复性。在这项最新的研究中，利用丝素蛋白/石墨烯/钙离子溶液体系作为墨水，可在皮肤表面制作任意图案化的超薄的导电功能层材料。其中，所形成的丝素蛋白/石墨烯/钙离子薄膜对应变、湿度、温度均具有响应功能，且灵敏度较高、响应速度快、循环稳定性高。该电子纹身可与人体皮肤紧密贴合，从而实现对人体生理信号高信噪比、长时间、稳定的检测。
图2 自修复示意图
由于丝素蛋白材料具有遇水溶胀的特性并且该复合材料体系内部含有的大量氢键、配位键，该电子纹身在破损后只需滴加少量水，即可在不足一秒的时间内完成自修复。
图3 石墨烯-蚕丝电子纹身的多功能应用展示
图3 展示了该电子纹身的应用。将其贴附于皮肤表面，可实现对人体心电信号、呼吸频率以及外界温度的实时监测，未来可应用于生物医疗和人机交互等领域。
相关研究工作近期发表在
Advanced Functional Materials
（DOI: 10.1002/adfm.201808695）上，论文的第一作者是清华大学博士研究生
王琪
。
来源：高分子科学前沿
投稿 荐稿 合作：editor@polysci.cn
