寧波材料は柔軟性があり、電子肌を着用することができます。

電子皮膚は人体の皮膚の外界環境（圧力、温度及び化学などの刺激を含む）に対する感知を模倣することができ、人工知能と医学診断などの分野に広く応用できる。

近年、電子皮膚研究は長足の進歩を遂げましたが、依然として誘導材料の応答感度が足りない、安定性と妨害防止能力が劣る、誘導範囲が狭いなどの問題があり、これらは実用的な応用を制限しています。

以上の問題を解決するには、優れた性能を持つ活性材料の選択と合理的な装置構造の設計が重要である。

カーボンナノ材料（カーボンナノチューブ、グラフェンなど）は優れた物理的、化学的および電気的性質により、高性能フレキシブルセンサの製造に最も一般的な活性材料の一つである。

しかし、炭素材料自体には弾性がないため、柔軟性のあるデバイスを構築するには、柔軟性のある高分子との複合が必要となりがちであり、それ自体の性能を維持しつつある。

そのため，効率的な方法を開発して，炭素基材料を高分子と効率的に複合することは，高性能でフレキシブルなデバイスの開発に重要である。

中国科学院の寧波材料技術と工程研究所の陳涛研究員チームは、一連の炭素材料に基づく高分子複合システムを開発し、段階的な進展を遂げました。これらの高分子炭素基複合システムは柔軟で装着可能なセンサーデバイスの重要な材料基礎です。

生体認証材料

生命システムを模倣することは、高効率なセンシングデバイスの設計に役立つ。

例えば、水分子は人体のほとんどの代謝過程において極めて重要であり、人体の皮膚表面と呼出した空気の周囲の水分子の含有量と分布をリアルタイムで監視することによって、個人の生理と心理情報を得ることができる。

陳涛研究員チームは，ポリドーパミン／グラフェンナノヘテロ接合に基づくフレキシブルな生体湿潤性材料を開発した。

この材料は自己集合により電極間に規則的な層状二次元構造膜を形成でき，ポリドーパミンの量を調節することにより0.7~1.4 nmの範囲でその層間隔を正確に調整できる。

存在するナノスケールのオリフィス構造は水分子の高速輸送に有利であり，動力学的に素子の高速応答と回復を保証する。層間のポリドーパミン分子は水素結合によって迅速に「捕獲」と「放出」水分子を高速に捕獲でき，熱力学的に素子の高速応答と回復を保証する。

このセンサーが構築したフレキシブルな装着可能なデバイスを利用して、呼吸や運動、嘘などの心理活動による人体の非常に弱い湿度変動情報を非接触で監視することができます。

グラフェンセンシング層の非対称構造センシング材料

高分子炭素基複合系の設計において，特にフレキシブルセンサへの応用において，非対称再結合は高分子及び炭素基材料のそれぞれの性能優位性を発揮するのに役立つ。

最近、同チームは中国科学院の北京ナノエネルギーとシステム研究所の潘曹峰研究員と協力して、グラフェンシート層を水／空界面の二次元マクロ薄膜の組み立てに利用し、得られたグラフェン膜をセンシング層としてマイクロナノ構造を持つPDMS弾性体との組合せ構造を構成しています。

得られたセンサは優れた総合性能を示し，高感度と広い線形検出範囲と良好な安定性と超高信号対雑音比を持つ。

これらの優れた性能に基づいて、汎用、高精度、装着可能な無線脈拍監視システムを構築した。

このセンサーシステムは商用で着用できる脈拍センサーに比べて多くの利点があり、優れた柔軟性と快適性を備えているほか、高精度で体の動きに邪魔されない利点があり、日常の運動中（ジョギングや自転車に乗る時）に脈拍信号をリアルタイムで検出することができ、個性的な診断に応用できると期待されています。