可穿戴式传感器正从手表和电极发展到可弯曲的设备，这些设备可为用户提供更加精确的生物特征测量和舒适度。现在，一个国际研究人员团队通过在不使用热量的情况下直接在人体皮肤上打印传感器，将进化进一步向前迈进了一步。

在宾夕法尼亚州工程科学与力学系的Dorothy Quiggle职业发展教授Huanyu“ Larry” Cheng的带领下，研究小组在ACS Applied Materials＆Interfaces上发表了他们的研究结果。

“在本文中，我们报告了一种简单但普遍适用的制造技术，其中使用了新颖的烧结助剂层，可以直接印刷人体传感器，”哈尔滨工业大学中国研究员在郑的实验室里

Cheng和他的同事先前开发了用于可穿戴式传感器的柔性印刷电路板，但是直接在皮肤上进行印刷受到传感器中金属部件的粘合过程的阻碍。称为烧结，此过程通常需要约572华氏度（300摄氏度）的温度才能将传感器的银纳米颗粒粘合在一起。

程说：“显然，皮肤表面不能承受如此高的温度。” “为了克服这一限制，我们提出了一种烧结助剂层，这种层不会伤害皮肤，并且可以帮助材料在较低的温度下烧结在一起。”

通过向混合物中添加纳米颗粒，银颗粒在约212 F（100 C）的较低温度下烧结。

“可以用来在衣服和纸张上打印传感器，这很有用，但是它仍然比我们在皮肤温度下的温度还要高。” Cheng说，他指出约104 F（40 C）仍会灼伤皮肤组织。 “我们改变了辅助层的配方，改变了印刷材料，发现我们可以在室温下烧结。”

室温烧结助剂层由聚乙烯醇糊（可剥离面膜的主要成分）和碳酸钙（由蛋壳组成）组成。该层减少了印刷表面的粗糙度，并允许形成超薄的金属图案层，可以在保持机电性能的同时弯曲和折叠。在打印传感器时，研究人员使用鼓风机（例如置于凉爽状态的吹风机）去除墨水中用作溶剂的水。

程说：“结果是深远的。” “我们不需要依靠热量来烧结。”

程先生说，这些传感器能够精确连续地捕获温度，湿度，血氧水平和心脏表现信号。研究人员还将体感器连接到具有无线传输功能的网络中，以监视信号进行过程中的组合。

程说，这一过程也是环保的。传感器在温水中可持续使用几天，但是用热水淋浴很容易将其移除。

Cheng说：“由于可以移除，不会损坏设备，因此可以回收利用。” “而且，重要的是，去除也不会损害皮肤。这对于敏感皮肤的人（如老年人和婴儿）尤其重要。该设备非常有用，不会给使用它的人或环境造成额外负担。 ”

接下来，研究人员计划根据需要更改技术以针对特定应用，例如放置在精确的人体传感器网络上以监视与COVID-19相关的特定症状。

其他贡献者包括纪洪军，谢森培，李耀银，叶自恒，林铁松，刘向立，冷学松，李明宇，冯鹏东，张家恒和马星，这些人都隶属于哈尔滨工业大学；黄厚兵和史晓明，都在北京理工大学工作；宁毅（Ning Yi），来自宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系。

这项工作得到了宾夕法尼亚州立大学，国家科学基金会，美国化学会石油研究基金，深圳科学技术计划，深圳工业和信息技术局以及中国国家科学基金会的支持。