猪笼草仿生水凝胶电极

汗液快排信号稳

仿猪笼草微结构定向排汗，运动出汗时仍与皮肤紧密贴合，信噪比大幅领先商用凝胶电极。

Yang, Ganguang · Zhaogang, Lan · Hangyu, Gong · Jiacheng, Wen · Bo, Pang · Qiu, Yuqi · 张悦 · 郭巍 · Bu, Tianzhao · 谢斌 · 吴豪

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

粘附强度提升倍数

{'zh': '6', 'en': '6'}

液滴定向传输速度提升倍数

{'zh': '4.5', 'en': '4.5'}

肌电信噪比

{'zh': '>19', 'en': '>19'} dB

心电波形相对偏差

{'zh': '<2.6', 'en': '<2.6'} %

技术优势

粘附力强六倍

使用 PVA/PAAC 双网络水凝胶，在保持高含水量和生物相容性的同时，显著提高粘附强度，防止运动时电极脱落。

排汗快4.5倍

猪笼草仿生微结构增强液滴定向输送速度，将汗液快速导离电极-皮肤界面，避免汗液积累造成的短路和信号衰减。

出汗时信号更稳

在持续人工注射汗液和振动条件下，仍保持与皮肤紧密耦合，肌电信噪比超过 19 dB，优于商用凝胶电极。

运动数据准确

系统在运动和静息状态下记录的心电波形和心率曲线相对偏差均小于 2.6%，接近临床级精度。

应用场景

• 运动心电监测：让运动者在出汗时仍能获得清晰、无失真的心电图波形。
• 电子皮肤：提供可贴合变形皮肤且主动排汗的柔性电极，扩展电子皮肤在出汗场景下的应用。
• 生物电信号采集：在运动、振动等干扰下仍能高保真采集肌电和心电信号。
• 汗液管理界面：利用仿生微结构实现汗液快速定向移除，避免汗液积累干扰信号。