现有的可穿戴技术依赖于与人体的物理耦合，以建立光学、流体、热或机械测量接口。

　　针对这一挑战，美国西北大学John A. Rogers院士、黄永刚院士、Guillermo A. Ameer教授合作在“Nature”期刊上发表了题为“A non-contact wearable device for monitoring epidermal molecular flux”的最新论文。在本研究中，他们提出了一类全新的可穿戴设备平台，其核心原理是通过物理“去耦合”，在皮肤表面附近形成一个封闭腔室。通过皮肤逸出或进入的气化分子流会改变该腔室微环境的性质，这些变化可通过集成的无线传感器精确量化。

　　一个可编程的双稳态阀门动态控制腔室与外部环境的连接状态，太欣新材料科技从而在“开-关”切换中产生瞬态响应。通过分析传感器的时间序列数据，可以定量推导目标物质的进出通量。该系统具备独特功能，可用于测量人体不同部位的水蒸气、挥发性有机化合物（VOCs）和二氧化碳的通量，这些指标在临床护理或有害气体暴露监测中具有重要意义。

　　在健康与糖尿病小鼠的皮肤伤口愈合研究中，以及感染模型的实验中，设备检测到的通量变化展现出特征性模式，尤其在设备非接触式操作避免损伤脆弱组织的情况下，这些变化提供了关键的生理信息。

　　（1）本研究首次开发了一种基于非接触式物理“去耦合”原理的可穿戴皮肤通量监测系统，实现了对水蒸气、挥发性有机化合物（VOCs）和二氧化碳等气体在皮肤表面进出通量的连续、定量检测。与传统需要直接接触皮肤的可穿戴设备不同，该系统通过一个可动态调控的封闭腔室，利用内置无线传感器记录微环境变化，首次实现了对气态物质通量的非接触监测。

　　（2）实验通过集成可编程双稳态阀门，在“开放-封闭”状态之间切换，形成瞬态响应。通过对不同时间点的传感器数据进行分析，研究人员成功建立了通量与气体浓度变化之间的定量关系。

　　（3）该系统可用于监测皮肤屏障功能和体液流失，通过测量水蒸气通量评估皮肤状态，为皮肤病和屏障功能异常提供早期诊断手段。

　　（4）在挥发性有机物和二氧化碳通量监测中，设备展示了对内源性代谢物和外源性有害物的识别能力，具备环境暴露评估潜力。

　　图3：挥发性有机化合物（VOCs）、二氧化碳（CO₂）及外源物质的表皮通量监测。

　　这里介绍的技术在临床护理中具有广泛的应用前景，特别是对那些皮肤屏障未成熟、受损或衰退的易感人群，如婴儿太欣新材料科技、患者和老年人。这些人群以及其他个体也可以受益于该技术提供的数据，用于引导化学或辐射灼伤以及臭氧相关皮肤损伤的分诊、治疗和监测。进一步的工程改进，包括嵌入式敷料形式，能够通过实现符合皮肤表面但又不会过于紧密的接触，来增强临床应用。挥发性有机化合物（VOCs）和二氧化碳通量的测量也能够惠及普通人群，太欣新材料科技帮助控制疾病并监测暴露于乙醇以外的有害环境因子。正如作者所述太欣新材料科技，未来的发展可能使得能够生产具有高化学选择性的EFS（表皮通量传感器），用于详细的伤口愈合诊断或早期检测影响内脏器官的各种疾病太欣新材料科技。

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　　原标题：《【复材资讯】厉害了！他们合作，连续3周3篇Nature/Science！》

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