近日，安徽医科大学“柔电智芯”学生科研团队攻克了柔性电子领域关键技术难题，创新研发出一种高耦合复合水凝胶电子皮肤。该成果有效破解了传统电子皮肤在潮湿、动态场景下界面黏附不稳、信号传输失真的行业痛点，为心血管疾病预警、慢性伤口修复、脑卒中手部功能康复、运动肌腱损伤治疗等临床场景提供了全新智能化解决方案，助力国内可穿戴医疗设备向精准化、便携化、普及化升级。
当前，我国大健康医疗刚需持续凸显，各类慢病、创伤、康复医疗市场缺口巨大，临床诊疗智能化升级需求迫切。数据显示，我国心血管疾病患者已达3．3亿，相关死亡人数占居民总死亡近50％，是威胁国民健康的“头号杀手”；每年超1．2亿人次因各类皮肤损伤就医，约30％伤口因处置不当导致慢性创面，久治难愈。同时，全民健身普及、人口老龄化加剧、精细化劳作普及，让成人肌腱损伤发病率逐年攀升。此外，国内现有脑卒中患者1494万，年均新发病例330万，其中55％至75％的患者发病后3至6个月仍存在严重手功能障碍，手部康复进度远滞后于下肢，临床康复诊疗压力突出。
作为柔性电子领域的核心前沿方向，电子皮肤可无缝贴合人体体表，实时采集、监测人体生理信号，在智能诊疗、创面修复、运动康复等领域具备广阔应用前景。伴随健康中国战略深入推进，可穿戴智能医疗产业迎来黄金发展期，但传统电子皮肤长期存在显著技术短板：潮湿环境中，界面材料易被水分子侵蚀，导致内聚性下降；人体动态活动场景下难以保持稳定共形黏附，直接造成生理电信号传输灵敏度与保真度大幅下降。如何实现生物组织与电子器件之间稳定、高效的机械－电子耦合，始终是制约柔性电子临床落地的核心科学难题。
针对这一行业瓶颈，安医大“柔电智芯”团队依托多元耦合仿生思路，探索出全新技术路径。团队受章鱼吸盘的强吸附结构与蜗牛黏液的高黏附特性双重启发，优化材料配方与制备工艺，通过掺入MXene单层纳米片、银纳米线（AgNWs）等高性能导电材料制备水凝胶前驱液，结合超声介导界面韧性增强机制和数字光处理微纳增材制造技术，成功研制出一种多功能复合水凝胶电子皮肤。
电子皮肤的仿生机制设计与功能应用
经测试，其最大拉伸变形能力达854％，信号灵敏度达5．73，抗剪强度较传统产品提升109．29％，机械适配性与传感稳定性大幅升级。同时，材料兼具优异的生物相容性、抗菌性与光热性能，安全适配人体临床应用，可精准捕捉温度变化、肢体运动、心电、脑电等多维度生理信号，既能实现心血管健康状态的实时监测预警，又能加速皮肤创面愈合、助力运动损伤肌腱修复，真正实现“监测＋干预＋修复”一体化医疗功能。
在智能算法与系统集成层面，团队自主搭建WiFi无线传输模块，研发生物电信号滤波去噪与特征增强算法，构建基于心电信号的心血管疾病风险预测平台。同时，团队自主研发了轻量化深度学习算法，在7种手势识别中准确率达98．16％，推理延迟低于50毫秒，可实时驱动柔性外骨骼手套完成抓握动作。这套“硬件感知＋AI算法分析＋终端应用”的全链条技术体系，可精准适配脑卒中、中风患者手部障碍康复场景，支撑机械臂辅助主动康复训练，大幅提升临床康复智能化水平。
实时监测手指、手腕区域活动产生的生理信号示意图
据悉，“柔电智芯”团队是一支跨学科、复合型青年科研队伍，成员涵盖生物医学工程、智能医学工程、临床医学等多个专业，分工明确、协同高效。项目由安徽医科大学2023级生物医学工程专业本科生李善田牵头，团队核心成员深耕专业领域，具备扎实的科研能力与丰富的创新创业经验，曾斩获多项专业竞赛奖项、获批国家级科研课题。同时，团队联合安徽医科大学第一附属医院，在柔性电子、智能传感、运动康复领域深耕多年的罗婷婷、杨润怀等校内外知名专家教授，为项目技术迭代、临床适配、成果转化提供了全方位专业指导与技术支撑。
安徽医科大学第一附属医院康复医学科某主任医师在试用该电子皮肤原型后评价道：“患者戴上贴片后，能在手机端实时看到自己发力时的肌电信号曲线变化，这种‘可视化’本身就能极大提升康复信心，这在传统治疗中很难实现。我们期待这项技术早日进入临床，让更多卒中后手功能障碍患者受益。”
水凝胶实物图
谈到团队愿景，负责人表示，团队将聚焦国家重大慢性病防治与智慧医疗发展需求，持续迭代人机交互算法、拓展多元仿生技术体系，全力推进科研成果的临床验证与产业化落地，致力于研发下一代高性能生物医学传感器，推动可穿戴医疗设备向轻量化、智能化、普惠化转型。
从章鱼的吸盘到蜗牛的黏液，从实验室的水凝胶样品到患者指尖的精准抓握，安医大“柔电智芯”团队的这项突破性成果，成功破解了湿动态环境下生物界面稳定耦合的行业难题，打通了柔性电子技术从理论到临床的关键链路。未来，这项技术有望在心血管疾病早期预警、慢性创面修复、脑卒中智能康复、运动损伤诊疗等领域落地生根，以青年科创力量赋能健康中国建设，让前沿科技真正惠及每一位患者。
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