穿戴式生醫感測器新突破！可拉伸導電高分子材料最佳化技術

在開發可拉伸、具健康監測功能的仿皮膚感測器時，研究人員面臨極高標準的材料需求：必須同時具備柔韌性、生物相容性和導電性。德國馬克斯普朗克聚合物研究所的研究團隊近期帶來創新解法，透過轉印技術讓基材中的塑化劑擴散至導電高分子PEDOT:PSS薄膜中，成功提升材料的導電性與拉伸效能。這項突破性研究已發表於《Advanced Science》期刊。

想像一款能監測心率、檢測汗液中生物標記物的貼片，觸感如同人類皮膚般柔軟有彈性——這樣的願景亟需創新材料技術支援。要實現這類穿戴式電子裝置，關鍵在於開發兼具高導電性與機械延展性的特殊材料。

研究團隊主持人Ulrike Kraft博士指出，材料的拉伸性與導電性往往相互牴觸，這使得研發過程充滿挑戰。而最新研究透過精準控制塑化劑從基材向PEDOT:PSS高分子薄膜的轉移，成功克服了這個矛盾。

該技術採用轉印製程，能快速可靠地將導電高分子薄膜轉移至可拉伸、可生物降解的基材上。PEDOT:PSS作為導電高分子材料，本身已具備透明度高、柔韌性好和生物相容性等優勢。研究第一作者Carla Volkert解釋：「基材中的塑化劑會擴散至導電高分子中，同時提升電學效能和機械特性。」

研究團隊結合多種分析技術（包括電學特性測試、顯微成像、原子力顯微鏡和拉曼光譜），深入觀察PEDOT:PSS在應變下的形態與電子結構變化。特別值得注意的是，研究發現高分子鏈在機械應力下會產生取向排列，從而提高導電效能。

Kraft博士強調：「我們的方法同步提升了PEDOT:PSS的拉伸性和導電性，這是實現皮膚貼合式生醫感測器的重要進展。」這項研究不僅增進學界對柔性導電材料的基礎理解，更為創新技術開發開拓新視野——從心電圖（ECG）的柔性電極，到能檢測汗液中壓力荷爾蒙等分析物的可拉伸生醫感測器。

研究團隊下一步將把這項新技術實際應用於可拉伸生醫感測器的製造與特性分析，持續推動穿戴式醫療裝置的發展。

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