直接打印在皮肤上的金属可穿戴传感器不需要加热

包括宾夕法尼亚州立大学工程师在内的一组国际研究人员开发了一种工艺，可以直接在皮肤上打印金属可穿戴传感器，而无需加热。新工艺帮助可穿戴传感器从简单的电极发展为能够为用户提供生物识别测量和舒适度的可弯曲设备。该研究的第一作者，来自中国哈尔滨工业大学的 Ling Zhang 说，该团队使用新型烧结辅助层创造了一种简单且普遍适用的制造技术，允许直接打印人体传感器。

该团队此前曾开发出可用于可穿戴传感器的柔性印刷电路板。但是，由于传感器中的金属部件需要采用烧结工艺，因此无法使用以前的技术直接在皮肤上进行打印。该过程通常需要大约 572 华氏度的温度才能将传感器中的银纳米颗粒结合在一起。

显然，皮肤经不起这么高的温度。研究人员在混合物中添加了一种纳米颗粒，使银颗粒能够在约 212 华氏度的较低温度下烧结。该方法足够低，可以在布和纸上打印传感器，但对皮肤来说仍然太高。

在改变辅助层的配方和改变印刷材料后，研究人员能够在室温下进行烧结。室温辅助层由聚乙烯醇糊(可剥离口罩的主要成分)和蛋壳中的碳酸钙组成。

新层降低了表面粗糙度，并允许超薄金属图案层弯曲和折叠，同时保持其机电能力。打印后，研究人员使用吹风机冷却以去除墨水中用作溶剂的水。由此产生的传感器可以连续捕获温度、湿度、血氧水平和心脏性能信号。传感器也可以连接到具有无线传输能力的网络中。印刷的传感器也可以在温水淋浴时轻松拆卸。