汗液激活导电水凝胶纳米网膜电极实现百天级可复用生理信号监测与人机交互新突破

本研究针对长期可穿戴生理监测中传统凝胶电极易脱落、干电极阻抗高且不透气的难题，开发了“纺丝-交联-浸泡”(SCS)新方法，制备出超薄透气、汗液激活的导电水凝胶纳米网膜电极。该电极具有皮肤力学匹配特性，可实现超过100天的高保真心电与肌电信号稳定采集，为可持续健康监测与人性化人机接口提供了创新解决方案。

　　

这项突破性研究通过创新性"纺丝-交联-浸泡"(spinning-crosslinking-soaking, SCS)技术，成功研制出超薄(约6μm)自支撑导电水凝胶纳米网膜(conductive hydrogel nanomesh, CHN)电极。该电极具备独特的汗液激活特性——利用汗液中的盐分和水分自发修复导电性与粘附性，实现了前所未有的100+天可重复使用周期。

与传统干电极相比，这种仿生电极保持了水凝胶材料的核心优势：接近零的半电池电位(Half-Cell Potential, HCP¹)、极低的皮肤界面阻抗以及优异的透气透湿性。其纳米网状结构赋予电极皮肤般的力学性能，确保长期佩戴舒适且无刺激。

研究团队展示了三种生物相容性CHN电极的制备，配合微型柔性电路系统，实现了高保真的心电(ECG)和肌电(EMG)信号监测。这项技术突破了现有透气水凝胶电极约10天的使用寿命瓶颈，为可持续穿戴健康监测设备和自然交互的人机接口(human-centric interfaces)开辟了新途径，在个性化健康管理和智能人机交互领域具有重要应用价值。