作为连接人体信号和外部空间的交互桥梁，表皮电极是电信号监测中必要的组成部分，其电学、力学性能直接影响监测信号的准确性和稳定性。因此，如何实现表皮电极优异、稳定的导电性以及良好的拉伸性、低模量等力学性能，是表皮电信号监测的重要研究方向。

图1 双网络辅助PEDOT:PSS薄膜的工作机理及相关材料化学结构示意图

  近期，重庆大学柔性可再生能源材料与器件课题组通过构建双网络结构实现了PEDOT:PSS薄膜电学和力学性能的协同提升，即通过将物理交联的PEDOT:PSS:PVA导电网络引入到原位共价交联的聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）网络中，如图1所示。这种双聚合物网络具有创新性的互补功能，其中物理交联的PVA网络耗散负载能量以提供韧性，而具有极低玻璃化转变温度的共价交联的PEGDA网络提供自由体积并削弱PVA链中的致密氢键以提供适应性和拉伸性。进一步通过差示扫描量热法（DSC）、傅里叶红外变换（FTIR）及密度泛函理论等验证了PEGDA对聚合物网络的塑化作用，如图2所示。此外，聚乙二醇二丙烯酸酯交联剂的高极性有助于诱导PEDOT：PSS从核壳骨架到更长链的构象转变，不同PEGDA含量下薄膜力学和电学性能结果如图3所示。因此，可调弹性框架允许通过合理地调控次级网络部分来同时提高PEDOT:PSS薄膜力学性能和导电性能。为了评估聚合物电极在健康监测中的可行性，该研究进一步将其应用于ECG和EMG信号监测，并获得了高质量的生物电势信号和响应，如图4所示。这项工作不仅促进了对双网络调控的潜在分子机制的理解，而且也证实了高质量可拉伸电极在可穿戴健康监测方面的巨大潜力。

  该工作以“Highly Skin-Compliant Polymeric Electrodes with Synergistically Boosted Conductivity toward Wearable Health Monitoring”为题发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》上。文章第一作者是重庆大学硕士研究生兰林楷，论文通讯作者为重庆大学副研究员陈珊珊。

  原文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c03596