??　　蠶絲作為一種天然的生物蛋白材料，具有生物相容性好、無毒無刺激、可生物降解等優(yōu)點；而石墨烯作為一種單原子層厚度的納米碳材料，則具有柔性、導(dǎo)電的特點。

　　近日，清華大學(xué)張瑩瑩團隊報道了一種石墨烯-蠶絲電子紋身，使用蠶絲與石墨烯作為原材料，制備了一種可感知多種信號（應(yīng)變、濕度、溫度）的電子紋身，而且如果該紋身受損，可以通過一滴水進行自修復(fù)。

圖1 石墨烯-蠶絲電子紋身的制備流程示意圖

　　我們知道，人類的皮膚可感知多種信號，而且當皮膚被劃傷或刮傷時，可以自愈合。之前所報道的電子紋身器件的傳感功能通常較為單一，而且往往不具有可修復(fù)性。

　　在這項最新的研究中，利用絲素蛋白/石墨烯/鈣離子溶液體系作為墨水，可在皮膚表面制作任意圖案化的超薄的導(dǎo)電功能層材料。其中，所形成的絲素蛋白/石墨烯/鈣離子薄膜對應(yīng)變、濕度、溫度均具有響應(yīng)功能，且靈敏度較高、響應(yīng)速度快、循環(huán)穩(wěn)定性高。

　　該電子紋身可與人體皮膚緊密貼合，從而實現(xiàn)對人體生理信號高信噪比、長時間、穩(wěn)定的檢測。

圖2 自修復(fù)示意圖

　　由于絲素蛋白材料具有遇水溶脹的特性并且該復(fù)合材料體系內(nèi)部含有的大量氫鍵、配位鍵，該電子紋身在破損后只需滴加少量水，即可在不足一秒的時間內(nèi)完成自修復(fù)。

圖3 石墨烯-蠶絲電子紋身的多功能應(yīng)用展示

　　將該電子紋身貼附于皮膚表面（圖3），可實現(xiàn)對人體心電信號、呼吸頻率以及外界溫度的實時監(jiān)測，未來可應(yīng)用于生物醫(yī)療和人機交互等領(lǐng)域。

　　相關(guān)研究工作近期發(fā)表在Advanced Functional Materials（DOI: 10.1002/adfm.201808695）上，論文的第一作者是清華大學(xué)博士研究生王琪。

　　張瑩瑩團隊簡介：

　　該團隊隸屬于清華大學(xué)化學(xué)系，兼屬清華大學(xué)微納米力學(xué)與多學(xué)科交叉創(chuàng)新研究中心。

　　團隊圍繞納米碳材料及其復(fù)合材料的制備科學(xué)、物理與化學(xué)性能開展研究，重點發(fā)展面向柔性可穿戴系統(tǒng)的新型碳材料。當前主要關(guān)注碳納米管、石墨烯和天然絲蛋白材料，探索其控制制備方法、結(jié)構(gòu)-性能關(guān)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上，開發(fā)其在器件、能源、環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　近幾年，課題組在超長碳納米管的制備、光學(xué)可視化表征以及超潤滑研究，單晶石墨烯的制備與水輔助光學(xué)光差，高靈敏寬應(yīng)變?nèi)嵝钥纱┐鱾鞲衅?，絲基透明電子皮膚，“飼喂法”制備超強絲纖維等方面取得了一系列原創(chuàng)性研究成果。至2017年，課題組長共發(fā)表SCI論文80余篇，包括以通訊作者發(fā)表的Nat Nanotechnol、Nat Commun、Adv Mater、JACS、Nano Lett、ACS Nano、Adv Funct Mater等，引用2000余次 (Web of Science)，申請發(fā)明專利20余項（獲授權(quán)8項,許可1項）。 相關(guān)研究成果曾被Nature Nanotechnology、C&E News、Scientific American、 PhysOrg.com、Nanotechweb、Nanowerk、Advanced Science News、Materials Views、人民日報、科技日報、參考消息、華盛頓郵報等報道。