综述：高性能功能纳米材料在新一代可穿戴健康监测传感器中的创新进展

这篇前瞻性综述系统探讨了功能纳米材料（FNMs）在可穿戴传感器领域的突破性应用，重点分析了硅纳米层、碳基材料（如石墨烯、碳纳米管）及新兴材料（MXenes、MOFs、液态金属）如何通过功能化策略（如离子辐照）提升柔性、生物相容性和信号转导效率，为个性化医疗和实时监测提供新范式。

　　

分类与合成FNMs
功能纳米材料（FNMs）的独特性能源于其化学修饰和结构调控。当前FNMs尚无统一分类标准，但可基于维度（如零维量子点、二维石墨烯）、化学性质（如Au⁺⁴纳米粒子）或功能（催化、导电）划分。合成方法涵盖自上而下（机械剥离）和自下而上（化学气相沉积）策略，其中离子辐照技术可精准调控材料表面特性，增强与生物分子的相互作用。

FNMs在可穿戴设备中的角色
FNMs通过低弯曲刚度和高导电性突破传统刚性传感器的局限。例如，硅纳米膜可贴合皮肤曲率，而碳纳米管网络能实现多参数检测（应变、温度）。金属纳米粒子（如Pt⁺²）的催化效应可放大生物标志物信号，液态金属则赋予器件自修复特性，显著提升耐用性。

FNMs传感应用实例

• 生理监测：石墨烯电极可捕获心电信号，MXenes薄膜能高灵敏度检测汗液中的葡萄糖和乳酸。
• 环境交互：MOFs修饰的传感器对VOCs（挥发性有机物）的检测限低至ppb级，适用于职业病预警。
• 集成治疗：载药量子点（QDs）兼具实时监测和透皮给药功能，为糖尿病管理提供闭环解决方案。

挑战与展望
尽管FNMs在柔性基底（如PDMS）上已实现商业化应用（如智能贴片），但长期稳定性、大规模生产一致性仍是瓶颈。未来需开发标准化功能化协议，并探索FNMs与AI算法的协同，以推动个性化医疗的普及。