人體的電生理信號（如心電、肌電、腦電、眼電）包含有豐富的生理信息，在健康檢測、人機交互領域具有廣闊的應用前景，如何持續采集到高質量的電生理信號成為研究關鍵。相比于傳統的商用電極，表皮電極具有獨特的可拉伸性、保型性、生物兼容性、可穿戴性等優勢，引起了研究者的廣泛關注，通過在材料、器件、集成等方面的不斷優化，表皮電極的性能得到不斷提升，逐漸成為采集電生理信號的理想平臺。
華中科技大學吳豪教授團隊與復旦大學李卓研究員團隊在表皮電極器件與系統領域開展深入合作，開發了基于石墨烯與導電復合材料的柔性電極材料，制備的表皮電極應用于人體健康監測與意圖識別（Carbon, 2020，164, 160-170；ACS Applied Materials & Interfaces, 2019，11, 8567-8575）。近日，研究團隊在Advanced Science上發表題為“Materials, Devices, and Systems of On-Skin Electrodes for Electrophysiological Monitoring and Human–Machine Interfaces”的綜述論文，從材料、器件、系統等方面對表皮電極在電生理監測和人機交互相關領域的研究進展進行了總結與展望。該綜述首先介紹了電生理信號（心電、肌電、眼電、腦電）的特性以及具體的應用場景，并通過與傳統商用電極對比，闡述了表皮電極在可拉伸性、生物兼容性、粘附性、可穿戴集成等方面的優勢。隨后，從電極性能的角度討論了表皮電極應滿足的特性要求。接著討論了新型電極材料開發方面的最近進展，如金屬薄膜材料、碳基材料、金屬納米基材料以及其他電極材料，并分析了增強表皮電極粘附性（微結構、粘性劑、壓敏膠）和透氣性（多孔結構、毛細力）的策略和方法。此外，詳細介紹了具有代表性的電極集成系統以及表皮電極在醫療健康檢測和人機交互領域中的實際應用。最后討論了表皮電極及其集成系統的關鍵挑戰和機遇。（DOI: 10.1002/advs.202001938）
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202001938
