随著(zhe)柔性可穿戴設備快速發(fā)展，電子皮膚成(chén公錯g)為應用于人機交互界面(miàn)的重要材料，其安全玩煙性變得十分重要。近日，上海科技大學(xué)的研上得究團隊以天然蠶絲蛋白和鈣離子為原料，制備了一種(zhǒ章喝ng)透明、可拉伸、可自修複、高安全性的導電電子皮膚材料，這(zhè)種(分好zhǒng)材料具有良好(hǎo)的地不阻燃特性。該研究團隊深度探究了其阻燃機理，并開(水愛kāi)發(fā)了一種(zhǒng)在習藍極端條件下可以通過(guò)無線信号傳遞信息的預警系統，為進(j著看ìn)一步設計新型離子皮膚、提升可家讀穿戴設備的安全性提供了新思路。

SFCIS的制備與展示

作者采用了兩(liǎng)種(zhǒng)不同的方法來制備絲素蛋白鈣空村離子電子皮膚（SFCIS），以滿足不同應用場景的需求。SFCI月化S具有高透明性，通過(guò)調控鈣離子含量可以控制SFC月媽IS在環境中的力學(xué)性能(néng)，使其與生物組織的模量相當，應樂南用性能(néng)更強。同時(shí)，SFCIS具有良好(街區hǎo)的可拉伸性質（伸長(cháng)率高達1200%）和導電性（1.96友愛 mS·cm-1），能(nén街去g)夠滿足可穿戴器件的需求。在水蒸汽環境中，SFCIS還(hái)具有良好(家輛hǎo)的自愈性能(néng)。

SFCIS的力學(xué)性能(néng)歌現

鈣離子的引入，可使材料與環境進(jìn)行物質交換，同土畫時(shí)保持了材料中結合水的窗頻穩定性。結合水的存在，一方面(miàn)為該電子皮膚材料提供了大量氫鍵，使其通道具有較高的韌性和自愈能(néng長行)力。另一方面(miàn)，當材料暴露在燃燒環境她個下時(shí)，鈣離子螯合水可使材劇河料在接觸火焰的第一時(shí)間吸熱、汽化，并迅速膨脹，對(duì)内部基底形志劇成(chéng)保護。因此這(zhè)類電子皮膚材料具有很好(白家hǎo)的阻燃特性。

SFCIS的阻燃機理及燃燒表面(miàn)的SEM圖

該團隊運用熱質聯用（TGA-MS）表征東吃手段，精确分析了不同燃燒反應階段下材料各組分的音關變化，從而推測其阻燃過(guò)程包括脫水、炭化層膨脹、多層屏蔽和自由基淬滅市林等。在極限氧指數測試的實驗中，SFCIS表小路現出可與工程塑料媲美的阻燃性能(néng)，并且在燃燒實行紅驗中不會(huì)發(fā)生複燃、著制熔滴等二次危害行為，極大保障了材料在火災環境下的安全性。

實際應用中，該團隊還(hái)基于SFCIS電導率随燃燒程度的變化情況玩用，開(kāi)發(fā)出一種(zhǒ樂窗ng)火災無線預警系統。

總體來說(shuō)，該團隊基于天然蠶絲蛋白喝了，利用簡單的方法制備出具有良好(hǎo)的導電性、力學(xué)性能(n體鐘éng)、自修複性能(néng)和阻燃性資習的離子導體電子皮膚材料，為研究這書慢(zhè)類材料燃燒機制提供了可行的方案，也為新型人造皮膚設計提供了新的思路體我，對(duì)提升可穿戴設備安海秒全性有重要的啟示。