1 工作简介

         ——高透气透水的柔性电子织物

基于多孔织物的可穿戴电子器件由于其独特的三维多孔结构（优异的柔韧性和透气性）而引起了广泛的关注。然而，其中一个挑战在于在不牺牲穿着舒适性的情况下实现高精度和机械稳定性的金属图案。

_{图1. 基于纺织内光刻技术的导电金属图案。}

最近，香港理工大学郑子剑与南方科技大学林苑菁研究小组开发了一种高精度的织物内光刻技术，用于在多孔织物结构内实现稳定和均匀的金属图案。该方法克服了传统喷墨打印和丝网印刷等方法中毛细效应所导致的油墨在多孔织物结构中的扩散问题，实现了低于100微米的高精度金属图案化制备。此外，该方法可实现多维度金属电极的制备，能够在一张织物上构建双层电子元件。所制备的金属电极具备高稳定性，可耐受高达10,000次的弯曲测试以及20次的洗涤，并极大保持了织物的透气性、透湿性、柔韧性和穿着舒适性。

_{图2. 基于织物内光刻技术的高精度导电金属电极的图案化制备方法。该方法兼容多种织物及金属材料，并极大保持了织物的透气透水性。}作为应用示范，作者使用织物内光刻技术在单层织物上集成多个传感器，用于汗液中多种不同生物标志物的实时无线检测。所呈现的电子织物具有优良的佩戴舒适性，在移动健康和远程医疗等方面具有巨大潜力。

_{图3. 织物内金属电极的导电性、稳定性、图案精度的表征，及其与传统丝网印刷或单面织物内光刻方法的比较。}

_{图4. 基于单层织物上的柔性汗液监测集成系统，可实现对汗液乳酸、葡萄糖、钾离子、钠离子、pH值的连续实时无线监测。}

该研究发表于Nature Communications (2024, 15, 887)，第一作者为香港理工大学博士后王鹏伟（现为大连理工大学副教授）和香港理工大学-南方科技大学联培博士生马小浩，通讯作者为香港理工大学郑子剑教授，黄琪瑶助理教授和南方科技大学林苑菁助理教授。

2 作者简介

通讯作者

郑子剑，香港理工大学应用生物及化学科技学系软材料及器件讲座教授、碳中和新材料研究院院长、港理大（惠州）大亚湾技术创新研究院院长、港理大（温州）创新技术研究院中心主任、智能可穿戴研究院副院长、材料与器件中心实验室副主任、教育部长江讲座教授、香港研资局高级研究学者、英国皇家化学学会会士。

郑教授2003年获得清华大学化学工程系工学学士学位，2007年获得剑桥大学化学系博士学位，2008-2009年在美国西北大学Mirkin教授课题组从事博士后研究；2009年加入香港理工大学担任助理教授并成立独立课题组，2013年破格晋升为终身副教授，2017年晋升为教授，2023年晋升为讲座教授。郑教授从事柔性电子、高比能锂金属电池、柔性能源转化与存储等领域的新材料及器件的设计、制备及机制研究，迄今已在包括Science、Nature、Nature Materials、Nature Electronics、Nature Communications、Science Advances、Advanced Materials等高水平SCI期刊发表学术论文240余篇；申请专利50余项。创办Wiley出版社旗下聚焦绿色能源环境材料新杂志《EcoMat》并担任主编，亦担任Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、npj Flexible Electronics等多个杂志国际编委。2018年获得香港青年科学院院士、2024年获得香港工程科学院青年院士。

3 原文传递

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