Чтобы имитировать многофункциональные особенности кожи человека, электронная кожа объединяет несколько датчиков, способных одновременно обнаруживать такие факторы, как температура, влажность и давление. В целом, несколько комбинированных эффектов материалов (таких как термоэлектрические, пьезорезистивные, емкостные) для генерации различных сигналов является наиболее простым способом разработки многофункциональных носимых устройств. Однако эта простая накладная сборка может увеличить общую толщину и привести к увеличению производственных затрат. Таким образом, одно носимое устройство, которое может обнаруживать более одного стимула, важно для упрощения путей обработки и изучения более миниатюрного и интегрированного интеллектуального будущего. Хотя передовые методы обработки данных, такие как машинное обучение, могут успешно анализировать и разделять перекрывающиеся сигналы, этот подход в значительной степени зависит от точности гибких датчиков, что увеличивает сложность всей системы. Более того, появление мультиреактивных гибких устройствсенциально определяет большой потенциал применения HMI, который предвещает революционную эру в стремлении к более реалистичным и красочным способам взаимодействия. В отличие от интеграции датчиков температуры или влажности, одно устройство, способное обнаруживать давление и деформацию, может упростить канал связи между человеком и машиной, тем самым повышая удобство и качество жизни. Однако большинство выходных реакций под давлением/деформацией следуют одному и тому же или аналогичному механизму, что приводит к перекрытию электрических выходов и даже серьезным перекрестным помехам. Поэтому существует острая необходимость в разработке автономного многофункционального датчика, способного просто и эффективно выдавать неперекрывающиеся выходные сигналы о давлении и раздражителях деформации.
В то же время водонепроницаемость, комфорт при ношении и хорошая воздухопроницаемость также являются ключевыми факторами при практическом применении электронной кожи. Воздухопроницаемость необходима для регулировки тепла и влажности баланс и газообмен между организмом человека и внешней средой. Тем не менее, большинство зарегистрированных электронных оболочек производятся с полимерными мембранами, которые являются воздухонепроницаемыми или слегка токсичными, и длительный износ может вызвать покраснение, зуд и раздражение кожи. Кроме того, в герметичных устройствах невозможно избежать скопления пота на границе между кожей и датчиком, что может привести к выходу устройства из строя и в конечном итоге отделить электронную кожу от тела человека. Поэтому по-прежнему существует большая потребность и интерес в разработке автономного дышащего и водонепроницаемого датчика, который может обеспечить неперекрывающиеся показания сигнала при воздействии давления или деформационных раздражителей. Имея это в виду, исследователи из Университета Макао разработали дышащую и водонепроницаемую электронную кожу (E-skin), которая может воспринимать неперекрывающиеся сигналы давления / напряжения. Синергетический эффект магнитного притяжения и наноразмерной агрегации делает электронную кожу газопроницаемой микропорой и супергидрофомобические 3D микропоры. При приложении давления изгиб проводящих микропор приводит их в полный контакт, чтобы уменьшить сопротивление, тогда как растяжение вызывает увеличение сопротивления из-за отделения проводящего материала.
