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  7月15日，英國皇家化學(xué)會(huì)著名期刊Materials Horizons在線發(fā)表社論（Editorial）宣布，2020年度杰出論文獎(jiǎng)（Outstanding Paper Award）授予多倫多大學(xué)劉新宇教授團(tuán)隊(duì)和麥吉爾大學(xué)李劍宇助理教授團(tuán)隊(duì)（Winner）、中山大學(xué)付俊教授團(tuán)隊(duì)（runners-up）以及西班牙高分子科學(xué)與技術(shù)研究所Santana教授團(tuán)隊(duì)（綜述文章）。

  2020年，多倫多大學(xué)劉新宇團(tuán)隊(duì)和麥吉爾大學(xué)李劍宇團(tuán)隊(duì)合作在Materials Horizons發(fā)表論文 An ambient-stable and stretchable ionic skin with multimodal sensation，報(bào)道了一款高透明、可拉伸離子二極管凝膠仿生皮膚【artificial ionic skin (AIskin)】，不同于以往的離子水凝膠皮膚設(shè)計(jì)，本文首次將兩層相反電性聚電解質(zhì)摻雜的雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水凝膠利用紫外交聯(lián)固化形成整體，從而在兩層水凝膠界面處形成離子二極管結(jié)構(gòu)，成功模擬了人體皮膚中神經(jīng)元感知刺激的工作原理。通過添加醇類（本文采用乙二醇， Ethylene glycol），該AIskin解決了傳統(tǒng)水凝膠為基底材料在環(huán)境中易失水而不能長期使用的痛點(diǎn)，能夠保證其在各種環(huán)境濕度下正常工作。同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)多模式感知變形、應(yīng)力和環(huán)境濕度，并且利用其內(nèi)建電勢，無需外接電源即可感知外界刺激。該設(shè)計(jì)有望應(yīng)用于下一代可穿戴電子器件、人際交互系統(tǒng)、軟體機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)。

  該論文發(fā)表后，先后入選2020 Materials Horizons Outstanding Paper Award Winners, Materials Horizons Emerging Investigators Series 和 2020 Materials Horizons most popular articles等論文集，同時(shí)受到包括多倫多大學(xué), Science Daily, EurekAlert! AAAS， 新浪，搜狐以及網(wǎng)易等20多家海內(nèi)外媒體超過六種語言報(bào)道翻譯轉(zhuǎn)載，受到了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注、引用和好評(píng)。

受人體皮膚啟發(fā)的離子二極管凝膠仿生皮膚示意圖

  Materials Horizons在社論中提到：在此杰出論文中，作者們展示了報(bào)道了一款具有定向離子移動(dòng)性，高韌性，高透明度、環(huán)境穩(wěn)定性以及可拉伸等特征的離子二極管凝膠仿生皮膚【artificial ionic skin (AIskin)】。作者們通過將兩相反電性聚電解質(zhì)摻雜于同一雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水凝膠內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了可拉伸離子二極管的結(jié)構(gòu)特征。同時(shí)該仿生皮膚能夠?qū)崿F(xiàn)多模式（電阻、電容、開路電壓和短路電流）感知變形、應(yīng)力和環(huán)境濕度；利用內(nèi)建電勢，該仿生皮膚可以實(shí)現(xiàn)外界刺激的無源感知。最后該仿生皮膚展示了其在可穿戴電子器件、人際交互系統(tǒng)、和運(yùn)動(dòng)能量收集等方面的應(yīng)用潛力。作者們展望該設(shè)計(jì)可以促進(jìn)下一代受皮膚啟發(fā)的可穿戴電子。

  論文第一作者應(yīng)斌斌博士曾在麥吉爾大學(xué)和多倫多大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)，目前正在麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系從事博士后研究工作。他目前的研究方向?yàn)閕ngestible bioelectronics and biosensors。業(yè)余時(shí)間，應(yīng)博士和全球各地的朋友共同創(chuàng)辦了無足鳥社團(tuán)（The Martlets Society, https://www.martlets-society.com/ ），致力于創(chuàng)建一個(gè)自由平等的平臺(tái)供來自世界各地的年輕學(xué)者交流分享最前沿的研究成果，從而促進(jìn)學(xué)術(shù)自由發(fā)展與創(chuàng)新。

  多倫多大學(xué)劉新宇教授、麥吉爾大學(xué)李劍宇助理教授為本文共同通訊作者。多倫多大學(xué)劉新宇教授團(tuán)隊(duì)長期致力于微納和軟體機(jī)器人學(xué)、柔性電子器件、微流控器件與系統(tǒng)等機(jī)理研究以及應(yīng)用開發(fā)。李劍宇教授團(tuán)隊(duì)長期致力于新型生物材料設(shè)計(jì)開發(fā)和機(jī)理研究，目前的研究方向包括生物材料力學(xué)、生物粘合劑、再生醫(yī)學(xué)、手術(shù)器械和智能設(shè)備開發(fā)。該研究受到了加拿大自然科學(xué)和工程研究理事會(huì)和加拿大創(chuàng)新基金會(huì)的資助。

  Materials Horizons社論鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2021/mh/d1mh90036f

  獲獎(jiǎng)?wù)撐拈_源鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/mh/c9mh00715f