科学家开发出具有优异自愈效率和灵敏度的新型离子电子皮肤

中国科学院宁波材料技术与工程研究所朱进教授团队研发出一种新型机械响应弹性体i-DAPU，实现了集自修复和同步感应于一体的高性能离子电子皮肤。

仿生柔性传感器在智能触觉感知领域受到全球关注，其中以机械响应弹性体为介电材料的离子电子皮肤是一类具有代表性的仿生柔性传感器，可复制类似人体皮肤的柔软触感和损伤后的自修复特性，并模拟受体细胞的压力感知功能。

但以往研究主要侧重于改善单一功能，较少重视内含子皮肤自修复效率和敏感性的同步提升。

受到TSP-15、Piezo 1 和 Piezo 2 等跨膜蛋白的启发，这些蛋白可以招募修复因子来促进细胞膜自我修复，研究人员在聚氨酯/离子液体 (PU/IL) 复合系统中开发了多功能分子离子调控位点。

将给体-受体(DA)自组装基团集成到聚氨酯主链中，然后与离子液体[BMIM] + [PF 6 ] -共混，形成一种新型机械响应弹性体i-DAPU。

采用i-DAPU作为介电材料，研制的离子电子传感器DA-skin实现了72 μm min -1的优异牵引辅助自修复效率和7012.05 kPa -1的优异双通道同步灵敏度。

此外，DA-skin 还应用于临床医学，用于检测肌肉强度的细微变化，基于信号处理的深度学习算法，实现了智能肌肉强度等级分类，准确率高达 99.2%。

这项研究为高性能离子电子皮肤的开发提供了新的设计理念和研究策略，并显示出对医疗保健应用的巨大前景。