Soft Science
2024年上半年，Soft Science 期刊发表了众多卓越的研究成果，涵盖了多个前沿领域，获得了广泛关注与热烈反馈。编辑部精心挑选出其中关注度最高的十篇文章，其中包括5篇Research Article，2篇Review Article，2篇Perspective以及1篇 Commentary，话题涵盖可穿戴传感器、柔性薄膜、电子纺织品等，希望这些成果能为您的科研工作带来启发与帮助。
所有文章均为开放获取，欢迎广大专家学者们免费阅读、下载及转发！
Research Article
一种用于监测人体运动的基于静电纳米发电机的皮肤可穿戴自供电层压压力传感器（点击题目进入中文导读）
可穿戴电子设备因其在医疗监测、康复、人机界面和人工智能等领域的重要应用而受到广泛关注。特别是柔性、可穿戴的皮肤压力传感器已成为用于医疗保健和生理运动监测的可穿戴设备的重要组成部分。这些传感器通过将机械压力转换为电信号，如静电、压电、电容和电阻等方式工作。在这些方式中，基于静电纳米发电机（TENGs）的传感器因其易于制造、材料选择广泛、成本效益高以及在低频率下能够高效运行的特性而备受关注，成为动态压力感知的自供电装置。TENGs通过摩擦电荷和静电感应的共同作用工作，能够将生理运动中的机械能转换为电能，因此能够从日常生活的身体活动中收集能量，例如行走和慢跑，为小型电子设备提供可靠的能源。
在这项研究中，我们采用逐层沉积的简单制备策略，制造了一种具有介电-介电配置的层压柔性静电纳米发电机（LF-TENG）。LF-TENG由聚四氟乙烯（PTFE）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜组成，封装在柔性且生物相容性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）中，用于展示运动监测和能量收集。
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Citation: Jan, A. A.; Kim S.; Kim S. A skin-wearable and self-powered laminated pressure sensor based on triboelectric nanogenerator for monitoring human motion. Soft Sci. 2024, 4, 10. http://dx.doi.org/10.20517/ss.2023.54
2. A dual-mode wearable sensor with coupled ion and pressure sensing
耦合离子和压力传感的双模可穿戴传感器（点击题目进入中文导读）
在本项工作中，作者通过在经典的固态离子选择性电极中引入水凝胶传感界面，构建了一种可同时检测人体脉搏（物理信号）和汗液钠离子浓度（化学信号）的可穿戴双模传感器。水凝胶界面不仅可以实现人体静息状态下微量汗液的收集，而且其具有的离子压电效应可以实现对压力的感知。其中，水凝胶的离子压电效应是由于凝胶中阴离子和阳离子迁移率不同，导致离子梯度的形成，从而产生电压信号。此外，水凝胶离子压电效应产生的信号输出和汗液中钠离子引起的信号变化都是开路电位变化，无需额外复杂的信号处理即可实现对这两种生理信号的同步测量。实验结果表明，腕处脉搏产生的周期性电位变化较小，其对于钠离子选择性电极对离子的响应是噪声级的，因此，我们可以从单一的电位信号中解析出脉搏波和汗液钠离子浓度这两个重要的人体生理信息。
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Citation: Ma, B.; Huang K.; Chen G.; Tian Y.; Jiang N.; Zhao C.; Liu H. A dual-mode wearable sensor with coupled ion and pressure sensing. Soft Sci. 2024, 4, 8. http://dx.doi.org/10.20517/ss.2023.41
印刷表面氧化亚铜液态金属用于非酶电化学葡萄糖传感器（点击题目进入中文导读）
葡萄糖是人体内的重要分子，在生物细胞过程和临床诊断中发挥关键作用。通常，人体维持着4.4-6.6 mM的血糖浓度，过高或过低的血糖浓度可能导致各种疾病，如糖尿病和低血糖。到目前为止，已经研究了许多葡萄糖检测方法，以满足临床诊断标准，并促进日常疾病预防。其中，电化学葡萄糖传感器被认为是将化学信号转化为电信号的一种有前景的方法，因为它们具有良好的选择性、高灵敏度和紧凑的尺寸。大多数现有的电化学葡萄糖生物传感器利用酶（通常是葡萄糖氧化酶酶）作为与葡萄糖分子发生反应并检测葡萄糖的活性组分。然而，这些基于酶的电化学生物传感器通常受到酶条件的限制（例如，即使是温度或pH值的轻微变化也直接影响酶活性）。最近，能够通过电化学氧化还原反应轻松检测葡萄糖的非酶电化学葡萄糖生物传感器引起了相当大的关注。与基于酶的电化学生物传感器相比，这些传感器更加稳健且经济实惠。
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Citation: Luo, Y.; Liao G.; Guo Z.; Huang Z.; Ren L.; Qi X. Printing surface cuprous oxides featured liquid metal for non-enzymatic electrochemical glucose sensor. Soft Sci. 2024, 4, 7. http://dx.doi.org/10.20517/ss.2023.40
4. A facile in-situ reaction method for preparing flexible Sb2Te3 thermoelectric thin films
基于简单的定向热扩散方法制备高性能Sb2Te3柔性热电薄膜（点击题目进入中文导读）
近年来，新一代智能微纳电子系统，如可穿戴式和植入式设备，对微瓦-毫瓦级自供电技术的需求日益增长，以取代传统的充电电池。为了满足这些设备向微型化、高密度化、高稳定性和可靠性发展的技术要求，需要开发高效的自供电技术。热电薄膜能够利用人体体温与周围环境温差发电，因此成为便携式智能电子器件自供电技术的有效解决方案。Sb2Te3柔性薄膜因其室温高热电性能及低成本，在热电领域被广泛关注及研究。目前Sb2Te3柔性薄膜的制备方法包括磁控溅射、热蒸发、印刷等工艺。作者设计了一种简单的定向热扩散工艺方法制备高性能Sb2Te3柔性热电薄膜。与其它方法相比较，定向热扩散具有简便、成本低、成膜致密度高等特点。通过热扩散温度调控并结合压力调节可以得到高致密度的柔性薄膜；目前，定向热扩散工艺已经被采用制备柔性热电薄膜及薄膜器件。
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Citation: Ao, D.; Wu B.; Bushra J.; Sun B.; Yang D.; Zhong Y.; Zheng Z. A facile in-situ reaction method for preparing flexible Sb2Te3 thermoelectric thin films.Soft Sci. 2024, 4, 3. http://dx.doi.org/10.20517/ss.2023.34
5. Tuning Ag+ and Mn2+ doping in ZnS:Ag,Mn embedded polymers for flexible white light emitting films
通过调节 ZnS:Ag,Mn 嵌入聚合物中Ag+和 Mn2+ 浓度制造柔性白光发光薄膜（点击题目进入中文导读）
柔性电子设备是一项开创性的技术进步，能够制造出轻便、可弯曲或折叠的元件，而不会影响其功能，应用领域十分广泛。例如，它可以开发曲面或可滚动屏幕，提升用户体验，增加电视和显示器的设计可能性。在人工智能（AI）领域，柔性电子元件促进了可穿戴设备的发展，扩大了数据收集和互动的可能性。这些设备还可应用于消费电子、可穿戴技术、医疗保健等领域。柔性发光二极管（LED）是固态显示器和可折叠电子设备的关键元件。硫化锌（ZnS）是一种宽带隙半导体，因其光学特性、低成本、耐久性和低毒性而被广泛研究。当掺杂不同元素（如锰、铜、钴、铕和银）时，它们会显示出不同的独特发射特性。例如，ZnS:Mn, Eu 和 ZnS:Ag, Co显示出强烈的白色发光，而 ZnS:Eu2+ 的发射则在很大程度上取决于颗（微）粒尺寸。这些特性为针对不同应用调整材料（如柔性电子产品的全彩显示屏）提供了极好的启示。
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Citation: Ma, L.; Amador E.; Belev G. S.; Gautam C.; Zhou W.; Liu J. P.; Sammynaiken R.; Chen W. Tuning Ag+ and Mn2+ doping in ZnS:Ag,Mn embedded polymers for flexible white light emitting films.Soft Sci. 2024, 4, 1. http://dx.doi.org/10.20517/ss.2023.32
Review Article
汗液采集、检测、能量收集和数据显示技术在柔性汗液电子领域的最新进展（点击题目进入中文导读）
本篇综述旨在全面讨论当前柔性汗液电子发展的最新进展。从传统汗液收集检测的方法介绍以及存在的问题和挑战出发，介绍了柔性汗液电子在汗液收集，传感检测，基于汗液的能量收集和汗液数据显示方法，总结了柔性汗液电子面临的科学挑战和未来机遇。
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Citation: Zhao, G.; Li Z.; Huang X.; Zhang Q.; Liu Y.; Yu X. Recent advances of sweat sampling, sensing, energy-harvesting and data-display toward flexible sweat electronics. Soft Sci. 2024, 4, 18. http://dx.doi.org/10.20517/ss.2024.04
2. A review: flexible devices for nerve stimulation
用于神经刺激的柔性器件（点击题目进入中文导读）
未来基于电、磁、光和超声的神经刺激技术在生物技术和医学领域有着广泛的应用。用于神经刺激的柔性器件作为人体生物组织与外界相连的关键接口，是神经刺激技术发展的关键，确保其安全性和稳定性至关重要。传统的刚性器件由于材料和生物组织之间的机械不匹配，通常会引发显著的免疫反应。因此，神经刺激器件柔性化的需求越来越大，能够最大限度地减少对人体的伤害。这篇综述全面总结了利用四种神经刺激技术（电刺激、磁刺激、光刺激和超声刺激）的柔性器件的历史发展和最新进展，突出了它们在高生物相容性、低功耗、无线式和高稳定性方面的发展潜力，为柔性神经刺激器件的发展和应用提供有价值的见解和指导。
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Citation: Liu, Z. Q.; Yu X. Y.; Huang J.; Wu X. Y.; Wang Z. Y.; Zhu B. P. A review: flexible devices for nerve stimulation. Soft Sci. 2024, 4, 4. http://dx.doi.org/10.20517/ss.2023.36
Perspective
1. Flourishing electronic textiles towards pervasive, personalized and intelligent healthcare
蓬勃发展的面向个性化和智能化健康医疗电子纺织品（点击题目进入中文导读）
本综述介绍了几种常见电子纺织品的制备原理、材料和方法，并概述了它们在个性化医疗中的典型应用。它们在传染病、实时监测、辅助疗法和康复训练方面的未来发展将对个性化医疗电子纺织品的生产技术创新产生一些有益的影响。
电子纺织品可将人体生理活动的物理刺激输入转化为电信号，从而推断出生理信息，其中一个有意义的应用是疾病预防诊断。除了预防诊断功能外，还可同时附加辅助治疗效果。电子纺织品在可穿戴人体监测和自适应领域具有广泛的应用潜力，它通过在衣服中安装具有传感、驱动、自适应和治疗功能的智能组件来监测人体健康、位置、定位、主要姿势、行走速度等参数。此外，包括监测与生物力学有关的各种生命信号，如心率、触觉、呼吸功能和压力测量等。电子织物可以跟踪人体运动，同时收集人体信息。通过将这些传感功能与基于机器学习的运动分析相结合，可能有助于早期疾病诊断和辅助康复工作。电子纺织品还可被赋予某些功能，例如可用于缓释药物的伤口敷料，以达到康复目的。
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Citation: Sheng, F.; Zhao C.; Zhang B.; Tan Y.; Dong K. Flourishing electronic textiles towards pervasive, personalized and intelligent healthcare.Soft Sci. 2024, 4, 2. http://dx.doi.org/10.20517/ss.2023.35
2. Emerging epidermal electrodes towards digital health and on-skin digitalization
皮肤电极实现智慧医疗和皮肤数字化（点击题目进入中文导读）
皮肤电极可以直接贴附在人体皮肤上，用于高保真的生理电信号监测，这得益于它们在薄度、轻量、可塑性、生物相容性、自粘性、机械柔性、透气性等方面的优势。这些设备由于在个性化健康护理、人/脑-机接口和软机器人等领域的新兴应用，引起了极大的关注。本文重点介绍了这一领域材料、性能和应用方面的最新关键进展。本文还总结了当前面临的挑战和前景，以突出未开发的领域和未来朝向数字健康和皮肤数字化的方向。
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Citation: Wang, Y. Emerging epidermal electrodes towards digital health and on-skin digitalization. Soft Sci. 2024, 4, 5. http://dx.doi.org/10.20517/ss.2023.44
Commentary
1. The sweat rate as a digital biomarker in clinical medicine beyond sports science
汗液率超越运动科学成为临床医学中的数字生物标志（点击题目进入中文导读）
出汗是在面对环境热应激或剧烈运动时，维持身体热调节的重要生理反应。这是出汗率评估自可穿戴出汗传感技术出现以来在运动科学和职业健康领域日益受到关注的主要原因之一。自15世纪“Sudor Anglicus”等疾病的报告以来，结合肿瘤学和传染病等领域的常见医学知识，显示出汗不仅具有热调节功能，还可能是临床医学中的症状。因此，汗液分析提供了有关健康、疾病甚至年龄的宝贵信息。然而，在临床医学中，出汗率仍然是一个未被充分探讨和低估的领域。然而，随着可穿戴式汗液分析技术的出现和不断进步，汗液分析有望成为一种在临床上广泛可用的数字生物标志物。在这篇评论中，我们介绍并讨论出汗率作为在临床医学中监测健康和疾病的有前途的新型数字生物标志物的研究进展。
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Citation: Brasier, N.; Niederberger C.; Salvatore G. A. The sweat rate as a digital biomarker in clinical medicine beyond sports science. Soft Sci. 2024, 4, 6. http://dx.doi.org/10.20517/ss.2023.39
以上就是 Soft Science 2024年上半年最受关注的十大文章。在此，我们特别感谢每位作者的辛勤付出与创新贡献，也感谢每一位读者的持续关注与支持。期待在未来的日子里，与您共同探索更多知识的奥秘。关注我们，发现更多学术前沿的精彩内容！
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关于期刊
Soft Science (https://softscijournal.com) 是一本金色开放获取，严格同行评议的国际学术期刊。它专注于机械软性、可变形、可展开的材料、设备、系统领域，目标是成为该领域具有高影响力的旗舰期刊。Soft Science 由OAE出版公司主导创办，华中科技大学黄永安教授担任主编。期刊自上线以来，已出版13期文章，总计发表论文100余篇，目前已被ESCI, Scopus, CAS, Lens, Dimensions, CNKI等数据库收录，欢迎大家关注！
主编Editor-in-Chief
黄永安
华中科技大学机械科学与工程学院教授，智能制造装备与技术全国重点实验室副主任；国家杰出青年科学基金获得者，国家重点研发项目首席科学家，腾讯“科学探索奖”获得者；湖北省“柔性电子制造创新群体负责人”、华中科技大学“柔性电子制造团队带头人”和“ChinaMaker创新团队创始人”；建立了先进的柔性电子制造实验室。
副主编 Associate Editors
陈俊
加州大学洛杉矶分校生物工程系
UCLA终身教职，曾获ACS Nano Rising Stars Lectureship Award, Advanced Materials Rising Star, UCLA Innovation Fellows等多个奖项，全球高被引科学家。
谷国迎
上海交通大学机械与动力工程学院
上海交通大学人力资源处处长、党委教师工作部部长，国家杰出青年基金获得者，德国洪堡学者，腾讯科学探索奖获得者，上海市机器人学会秘书长等。
顾军渭
西北工业大学化学与化学工程学院
化学与化学工程学院院长，国家级领军人才，英国皇家化学会、英国皇家航空学会、英国材料、矿物与矿业学会Fellow，中国复合材料学会副秘书长、导热复合材料专委会常务副主任、青年工作委员会副主任委员。
麦立强
武汉理工大学材料科学与工程学院
武汉理工大学党委常委、副校长，材料学科首席教授，国家级高层次人才，俄罗斯工程院外籍院士，中国化学会会士，中国微米纳米技术学会会士，英国皇家化学会会士。
本文由SS编辑部整理。
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