近日,，鄭州大學物理學院在人機交互界面領域取得積極進展,，相關研究成果以題為“Sebum-Membrane-Inspired Protein-Based Bioprotonic Hydrogel for Artificial Skin and Human-Machine Merging Interface”的論文發(fā)表在國際權威學術期刊《Advanced Functional Materials》上,。鄭州大學為第一單位,，物理學院碩士生冷自偉,、副研究員朱鵬程為論文的共同第一作者,，毛彥超教授為通訊作者,。

人機交互界面是人機交互技術的重要媒介,，近年來受到廣泛的關注。作為一種可以貼附在皮膚表面的人機交互界面,，人工皮膚在醫(yī)療監(jiān)測和個人電子方面顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?。人工皮膚也有望用于開發(fā)新一代的人機融合界面,，然而將人工皮膚和人體組織進行融合在很大程度上受到現(xiàn)有人工皮膚與生物組織的材料組分不同的限制。例如,，人類的皮膚主要由蛋白質,、脂類和水等組成，而目前大多數(shù)人工皮膚是由合成聚合物,、金屬或碳材料等制成,。質子導電蛋白質具有與人體組織相似的材料組成和生理特性，是作為人工皮膚用于人機融合界面的一種理想材料,，其質子導電特征也類似于人體皮膚的傳感機制,。然而，目前的導電蛋白質材料存在容易失水的問題,，這使其質子電導率在日常環(huán)境中會出現(xiàn)顯著的衰退,，阻礙了其實際應用。

鄭州大學物理學院的研究人員發(fā)展了一種受人體皮膚皮脂膜啟發(fā)的基于蛋白質的生物質子水凝膠,，其具有良好的保水性并用于人工皮膚,。具有質子導電特性的牛血清白蛋白被用于這種水凝膠當中，自然存在于皮膚表面的甘油作為人工皮脂膜被用來保水,。這種水凝膠被用作一種生物質子皮膚,，其具有優(yōu)良的保水性、抗凍性,、可拉伸性,、透明性和生物降解性，可用于長時間測量人體電生理信號以及傳感,?；谠撋镔|子皮膚，進一步開發(fā)了智能機械人控制系統(tǒng)和藍牙手機操控系統(tǒng),。相比于傳統(tǒng)的人工皮膚,，這種生物質子皮膚由類似于皮膚材料組分的生物材料構成，包括蛋白質,、皮膚自身能夠產生的甘油和水,。這種生物質子皮膚很有前景用于發(fā)展新一代的人機融合界面。

該研究工作得到了國家自然科學基金,、中國博士后科學基金,、鄭州大學青年人才創(chuàng)新團隊計劃等項目的支持。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202211056