模仿人類皮膚感知功能的電子皮膚（E-skin）是一種新型的柔性可穿戴傳感器，具有輕薄、柔軟、靈活等特點，可將外界刺激轉(zhuǎn)化為不同的輸出信號，因此在智慧醫(yī)療、人機交互（HMI）、虛擬現(xiàn)實（VR）和人工智能（AI）等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前E-skin大多需要與外部電源集成，以及多設(shè)備協(xié)調(diào)。除了傳感部分外，大多數(shù)組件通常都是剛性的，這極大地影響了E-skin的美感、舒適性和安全性，也對信號采集產(chǎn)生了不利影響。因此，迫切需要開發(fā)和構(gòu)建輕薄、柔軟、高透明度和高穩(wěn)定性的一體化自供電的透明E-skin。

現(xiàn)有E-skin通常依靠有線電源、剛性電池或能量收集裝置來供能，這些供能裝置存在諸多不足，如有線、剛性、笨重以及不穩(wěn)定等，因此亟待開發(fā)一種與之相匹配的柔性儲能裝置。美觀也是E-skin走向?qū)嵱没非蟮闹匾繕?biāo)，實現(xiàn)透明化E-skin，可提升佩戴者的視覺和美學(xué)感受。另外，E-skin的透明效果可為其功能設(shè)計增加額外維度，例如附加光伏能源收集和變色效果等功能。然而，目前報道的E-skin大多不透明或部分透明，這主要源于結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇和滲流理論的限制。理想的柔性E-skin應(yīng)該是其所有組成部件能夠滿足可拉伸性、透明性、高度集成，具有獨立穩(wěn)定可靠的能源供應(yīng)組件，以及無線信息傳輸功能。

近日，蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院蘭偉教授領(lǐng)銜的柔性電子科研團隊提出了一種一體式自供能的全透明柔性E-skin，該系統(tǒng)由透明超級電容器、可拉伸透明應(yīng)變傳感器和蛇形電阻組成。以富含氧空位的氧化鉬納米線為活性材料，利用納米纖維素調(diào)控光折射率，形成自支撐紙電極，構(gòu)成的柔性透明超級電容器表現(xiàn)出優(yōu)異的柔性、透明性和電化學(xué)性能。由一維銀納米線和二維MXene納米片構(gòu)建的“島橋結(jié)構(gòu)”應(yīng)變傳感器具有極高的靈敏度，1%應(yīng)變條件下，GF因子高達(dá)220，與同類型器件相比高出2個數(shù)量級。超級電容器作為“隱身”電源可為一體式E-skin系統(tǒng)進行供電。實驗結(jié)果表明，在動態(tài)和靜態(tài)形變情況下，無論應(yīng)變范圍大小，均表現(xiàn)出優(yōu)異的傳感性能。充電后，一體式E-skin貼敷于人體皮膚，可實現(xiàn)對脈搏、吞咽、肢體運動等微弱生理信號和大范圍肢體運動等的多尺度人體活動的實時檢測。（來源：蘭州大學(xué)）