盖世汽车讯 据外媒报道，浦项科技大学（Pohang University of Science and Technology，POSTECH）的研究团队开发出名为“Dermal Bioelectrode（Dermal Electronics）”的新型皮肤电极，人体不会对其产生排斥反应。该研究解决了当前可穿戴技术的根本局限性，并引起了学术界的广泛关注。

这项研究由机械工程系Geunbae Lim教授领导，能够最大限度地减少疼痛和炎症，同时实现稳定的生物信号测量，不受外部环境因素影响。相关研究成果已发表于期刊《Advanced Materials》。

图片来源：期刊《Advanced Materials》

挑战：舒适性与精准度

随着智能手表用于测量心率、贴片用于监测血糖水平，可穿戴设备已成为日常健康管理不可或缺的工具。然而，支撑这些设备的电极技术仍面临结构上的限制。

贴附于皮肤表面的表皮电极使用方便，但易受汗液、干燥和身体运动的影响，信号不稳定。

相比之下，植入皮肤的微针电极虽然信号精度更高，但由于其结构较为坚硬，可能会引起组织刺激和炎症反应。因此，用户长期以来不得不在便捷性和可靠性之间做出选择。

创新：可变形的结构电极

POSTECH的团队研发的电极在植入瞬间如同针头般坚硬——刚好足以穿透角质层——但一旦到达真皮层，便会转变为柔软、顺应性好的结构。

这一概念借鉴了铝材的原理：铝材既能作为飞机制造中的坚固合金，又能在厨房中变成薄而柔韧的铝箔——相同的材料会因其结构设计的不同而展现出截然不同的机械性能

实现这一创新的关键技术包括高柔性生物材料的超精密微加工以及起泡结构变形机制。起泡牺牲层使电极能够在数秒内穿过角质层，随后稳定地沉降到真皮层。

一旦进入真皮层，电极便会变得柔软，从而最大限度地减少对周围细胞和组织造成的机械应力。实际上，人体不会将电极视为异物，而是将其视为一种能够共存的结构。

性能验证

研究团队在动物模型和人类受试者身上进行的实验证实，即使长时间植入，也几乎不会发生组织损伤或免疫反应。此外，电极在真皮层内的稳定定位使其不受外部环境变化的影响：即使在出汗、脱水和长时间佩戴的情况下，信号精度依然保持稳定。

广泛的意义

这项研究超越了可穿戴电极的渐进式改进；它将信号采集区域从皮肤表面扩展到真皮层——这是生物信号测量领域的一次重大变革。

Lim教授表示：“这项技术的应用范围不仅限于医疗诊断设备，还可以扩展到下一代‘物理人工智能（Physical AI）’系统，这些系统能够精确采集生物特征数据并将其与AI相结合。它标志着一类新型数据驱动技术的开端，这类技术能够持续理解和利用人体生物特征信息。”

预期影响

AI的飞速发展使类人机器人和虚拟现实技术更贴近日常生活。控制机器人的精确运动和驱动虚拟化身需要对生物信号进行高维度、精确的解读。在医疗和工业领域，获取可靠的生物特征数据被认为是机器人驱动的核心要素。

该研究提升了生物信号采集和解读的深度和可重复性，加强了软硬件之间的联系——这一进步有望在下一代交互技术的开发中发挥关键作用。