ఆవిష్కరణ ఒక ఘర్షణ నానోజెనరేటర్ ఆధారంగా శ్వాసక్రియ, బయోడిగ్రేడబుల్, యాంటీ బాక్టీరియల్ మరియు స్వీయ-శక్తితో కూడిన మొత్తం నానోఫైబర్ ఎలక్ట్రానిక్ చర్మానికి సంబంధించినది.

మానవ శరీరం యొక్క అతిపెద్ద అవయవంగా, మానవ చర్మం రక్షణ, స్రావం మరియు శ్వాసక్రియ యొక్క ప్రాథమిక విధులను మాత్రమే కాకుండా, మానవ మరియు భౌతిక ప్రపంచం మధ్య పరస్పర చర్య మరియు కమ్యూనికేషన్ కోసం ఒక ముఖ్యమైన సోమాటోసెన్సరీ వ్యవస్థ. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, బయోనిక్ ఎలక్ట్రానిక్ స్కిన్ అభివృద్ధి పరిశోధకులలో గొప్ప ఆసక్తిని రేకెత్తించింది మరియు ఇది ధరించగలిగే వ్యక్తిగత ఆరోగ్య పర్యవేక్షణ, తెలివైన ప్రొస్థెసిస్ మరియు రోబోటిక్స్, హ్యూమన్-కంప్యూటర్ ఇంటరాక్షన్ మరియు ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్‌లో విస్తృతమైన అప్లికేషన్‌లను కలిగి ఉంది.

వివిధ భౌతిక సెన్సింగ్ మెకానిజమ్‌ల ఆధారంగా, ఎలక్ట్రానిక్ చర్మాన్ని పైజోరెసిస్టివ్, కెపాసిటివ్, పైజోఎలెక్ట్రిక్ మరియు ట్రైబోఎలెక్ట్రిక్ రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు. ఎలక్ట్రానిక్ స్కిన్ ఉష్ణోగ్రత, తేమ, పీడనం, కంపనం మరియు స్పర్శతో సహా వివిధ రకాల పర్యావరణ ఉద్దీపనలను గుర్తించి, వాటిని రియల్ టైమ్ మరియు విజువల్ ఎలక్ట్రానిక్ పల్స్‌లుగా మారుస్తుంది. ఘర్షణ శక్తి అనేది ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ ఇండక్షన్ యొక్క కలపడం ప్రభావంతో విద్యుత్ సంబంధాన్ని ఉపయోగించడం, విలువైన సాధారణ యాంత్రిక శక్తిని కొత్త శక్తి సాంకేతికతకు విద్యుత్ శక్తి యాక్సెస్‌గా మార్చవచ్చు, తక్కువ ధర, సాధారణ నిర్మాణం, అనుకూలమైన ఉపయోగం, పదార్థ ఎంపిక, అధిక మార్పిడి సామర్థ్యం మొదలైనవి. ధరించగలిగిన పవర్ సోర్స్ రంగంలో మరియు పవర్ సప్లై సెన్సార్ విస్తృత అప్లికేషన్ అవకాశాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది ఎనర్జీ ఇండిపెండెన్స్ రకం ఎలక్ట్రానిక్ స్కిన్‌కు అనువైన ఎంపిక.

ఫ్లెక్సిబిలిటీ, ఎక్స్‌టెన్సిబిలిటీ, సెన్సిటివిటీ, అడాప్టబిలిటీ మరియు మెకానికల్ డ్యూరబిలిటీ ప్రస్తుతం ఎలక్ట్రానిక్ స్కిన్ యొక్క అత్యంత సాధారణ పరిశోధన దిశలు, వీటిని గ్రహించడం కూడా చాలా సులభం. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, ఎలక్ట్రానిక్ స్కిన్ యొక్క సమగ్ర పనితీరును మెరుగుపరచడానికి, రీసైక్లబిలిటీ, సెల్ఫ్-హీలింగ్, షేప్ మెమరీ, ఎలక్ట్రోల్యూమినిసెన్స్ మరియు మెకానికల్ లైమినిసెన్స్ వంటి ఎలక్ట్రానిక్ స్కిన్ యొక్క ప్రత్యేక విధులు క్రమంగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. పైన పేర్కొన్న అంశాల యొక్క నిరంతర ఆప్టిమైజేషన్ మరియు మెరుగుదల ఉన్నప్పటికీ, ఎలక్ట్రానిక్ చర్మం యొక్క సౌలభ్యం, భద్రత మరియు పర్యావరణ పరిరక్షణ విస్మరించబడ్డాయి, ఇది చాలా వరకు ఎలక్ట్రానిక్ చర్మం యొక్క ఆచరణాత్మక అనువర్తనానికి ఆటంకం కలిగిస్తుంది. అందువల్ల, ఆదర్శ సౌలభ్యం మరియు ఆచరణాత్మకత కలిగిన ఎలక్ట్రానిక్ చర్మం తప్పనిసరిగా శ్వాసక్రియ, బయోడిగ్రేడబుల్ మరియు యాంటీ బాక్టీరియల్‌గా ఉండాలి. గాలి పారగమ్యత అనేది వేడి మరియు తేమ సమతుల్యతను సర్దుబాటు చేయడానికి మరియు మానవ శరీరం మరియు బయటి వాతావరణం మధ్య గ్యాస్ మార్పిడిని గ్రహించడానికి ఒక ముఖ్యమైన పనితీరు. అయినప్పటికీ, చాలా అధిక-పనితీరు గల ఎలక్ట్రానిక్ చర్మం పొరలను ఎలక్ట్రోడ్‌లు లేదా సబ్‌స్ట్రేట్‌లుగా ఉపయోగిస్తుంది, ఇది చర్మపు చికాకు మరియు మంట మరియు దురదను కూడా కలిగిస్తుంది. అదనంగా, ఇ-స్కిన్ మరియు మానవ చర్మం మధ్య దీర్ఘకాలిక సంబంధం సూక్ష్మజీవుల పెరుగుదలకు మంచి మాధ్యమం, కాబట్టి బ్యాక్టీరియా పెరుగుదలను నిరోధించడానికి మరియు బ్యాక్టీరియా సంక్రమణను నిరోధించడానికి ఇ-చర్మానికి యాంటీ బాక్టీరియల్ లక్షణాలు ముఖ్యమైనవి. అదనంగా, చాలా పదార్థాలు పునర్వినియోగపరచబడవు, వాటి ఉపయోగకరమైన జీవితం చివరిలో, ఇ-వ్యర్థాలు కావచ్చు లేదా మానవ శరీరానికి హాని కలిగించవచ్చు లేదా పర్యావరణాన్ని కలుషితం చేస్తాయి.

ఇటీవల, బీజింగ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ నానోమీటర్ ఎనర్జీ అండ్ సిస్టమ్స్, చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ పరిశోధనా బృందం ఘర్షణ నానోజెనరేటర్ ఆధారంగా శ్వాసక్రియ, బయోడిగ్రేడబుల్, యాంటీ బాక్టీరియల్ మరియు స్వీయ-శక్తితో కూడిన ఆల్-నానోఫైబర్ ఎలక్ట్రానిక్ స్కిన్‌ను రూపొందించింది, ఇది యాంత్రిక శక్తి సేకరణ మరియు స్వీయ-ఆధారిత సెన్సింగ్‌ను గ్రహించింది. మానవ శరీర శరీరధర్మ శాస్త్రం మరియు ఉమ్మడి కదలిక సంకేతాలు. పాలీ లాక్టిక్ యాసిడ్/గ్లైకోలిక్ యాసిడ్ కోపాలిమర్ (PLGA) మరియు పాలీ వినైల్ ఆల్కహాల్ (PVA) నానోఫైబర్స్ మెమ్బ్రేన్ ద్వారా వరుసగా ఎలక్ట్రిఫికేషన్ లేయర్‌గా మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ మరియు సిల్వర్ నానోవైర్లు (AgNW) మధ్యవర్తిగా, బహుళ-పొరల అస్థిరమైన నానోఫైబర్స్ నెట్‌వర్క్ మరియు పెద్ద సంఖ్యలో ఏర్పడిన మూడు ఎలక్ట్రానిక్ చర్మ ఘర్షణ శక్తి ఆధారంగా మైక్రో-నానో రంధ్రాల డైమెన్షనల్ నిర్మాణం, మానవ శరీర చర్మానికి మరియు ఉష్ణ బదిలీ యొక్క బాహ్య వాతావరణానికి ఉపయోగపడుతుంది. అదే సమయంలో, ఎలక్ట్రానిక్ చర్మం చాలా మంచి యాంటీ బాక్టీరియల్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది, ఎస్చెరిచియా కోలి మరియు స్టెఫిలోకాకస్ ఆరియస్ యొక్క పెరుగుదలను ప్రభావవంతంగా నిరోధిస్తుంది మరియు బ్యాక్టీరియా సంక్రమణను నివారిస్తుంది. బయోడిగ్రేడబుల్ PLGA మరియు PVA యొక్క పరిమాణం మరియు సరిపోలికను మార్చడం ద్వారా, ఎలక్ట్రానిక్ చర్మం యొక్క అధోకరణ చక్రం చాలా రోజుల నుండి చాలా వారాల వరకు సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. అదనంగా, 130 mW /m2 గరిష్ట అవుట్‌పుట్ ఫంక్షన్ మరియు 0.011 kPA-1 యొక్క వోల్టేజ్ ప్రతిస్పందన సున్నితత్వంతో, ఎలక్ట్రానిక్ స్కిన్ ఫిజియోలాజికల్ సిగ్నల్‌ల (మైక్రో ఎక్స్‌ప్రెషన్స్, పల్స్, శ్వాసక్రియ వంటివి) యొక్క నిజ-సమయ నాన్-ఇన్వాసివ్ స్వీయ-శక్తి పర్యవేక్షణను గ్రహించగలదు. మరియు వృత్తులు) మరియు మానవ శరీరం యొక్క కీళ్ల కదలికలు (పిడికిలి, మోచేతులు, మోకాలు మరియు చీలమండలు వంటివి). ఈ పని ప్రాక్టికల్ మల్టీఫంక్షనల్ ఎలక్ట్రానిక్ స్కిన్ అభివృద్ధికి అపూర్వమైన పరిశోధనా వ్యూహాన్ని అందిస్తుంది. సైన్స్ అడ్వాన్సెస్‌లో ప్రచురించబడిన "బ్రత్బుల్, బయోడిగ్రేడబుల్, యాంటీ బాక్టీరియల్ మరియు సెల్ఫ్ పవర్డ్ ఎలక్ట్రానిక్ స్కిన్ -అన్నింటిపై ఆధారపడిన - నానోఫైబర్ ట్రైబోఎలెక్ట్రిక్ నానోజెనరేటర్స్" శీర్షిక ఫలితాలు.

రాపిడి నానోజెనరేటర్ ఆధారంగా మొత్తం నానోఫైబర్ ఎలక్ట్రానిక్ చర్మం యొక్క నిర్మాణ రూపకల్పన మరియు కూర్పు లక్షణాలు

తన్యత, గాలి పారగమ్యత మరియు ఎలక్ట్రికల్ అవుట్‌పుట్ లక్షణాల లక్షణం

యాంటీమైక్రోబయల్ మరియు బయోడిగ్రేడబుల్ లక్షణాల లక్షణం

దైహిక శారీరక సంకేతాలు మరియు ఉమ్మడి కదలిక పర్యవేక్షణ

సైన్స్ అడ్వాన్సెస్ (IF:12.804) పబ్ తేదీ :2020-06-26,

DOI: 10.1126 / sciadv aba9624