一种用于汗液连续、高保真可穿戴生化传感的自我更新织物流体整流器

《Science China-Materials》：A self-renewing textile fluidic rectifier for continuous, high-fidelity wearable biochemical sensing in sweat

　　## 摘要迈向持续、个性化的健康管理，需要具备高保真生化监测能力的可穿戴平台。尽管基于纺织品的传感器提供了理想的机械顺应性和透气性，但其分析性能从根本上受到样品滞留和蒸发浓缩漂移的限制，导致时间混合和显著的信号不准确。在此，我们报告了一种具有定向汗液传输（DST）功能的自更新纺织流体整流器，旨在实现自主流体管理和高保真传感。通过在分层的亲水/疏水纤维基体中构建功能解耦区域（包括收集区、传输区和蒸发区），我们建立了一个蒸发诱导的水势梯度，其功能相当于自主微流控泵。该架构有效整流流体通量，确保单向流动，持续避免样品混合并清除传感界面。因此，与传统纺织品相比，该系统将传感精度从39%大幅提升至96%，并维持稳定的电化学工作性能。我们进一步将基于纤维的电化学传感器集成为一个整体式针织腕带，用于在运动过程中实时无线监测Na?、K?和葡萄糖，通过5000次弯曲循环展示了高生理相关性和机械鲁棒性。结合工业可扩展性与精密微流控技术，这一自更新整流器为下一代数字健康与个性化诊断平台提供了可靠的硬件基础。