柔性可穿戴薄膜电子器件在疾病早筛和智能医疗中前景广阔，但实现长期、高保真信号采集的前提是传感器必须具备极佳的透气性与佩戴舒适性。传统弹性体薄膜透气性差，极易导致汗液积聚从而引发皮肤刺激与炎症；而水凝胶虽有一定透湿性，但难以兼顾强度和长期稳定性。近年来，静电纺丝纤维薄膜凭借互连孔隙结构展现出高透气潜力，但其表面随机纤维上形成的无序导电网络，在拉伸时易产生不可控的微裂纹扩展，导致传感范围窄、信号线性度差。因此，如何同时实现微米级薄膜传感器的优异透气性、高机械强度与稳定的线性响应，始终是该领域亟待突破的技术瓶颈之一。

针对上述挑战，团队受植物叶片通过保卫细胞环绕气孔兼顾“气体交换”与“力学结构”的启发，创新地提出“电场掩模静电纺丝（EFME）”的加工策略，成功制备出厚度仅为8 μm、具备仿生气孔拓扑结构的热塑性聚氨酯（TPU）纳米纤维薄膜。该技术利用多孔金属掩模板构筑有序的透气通道，并结合聚多巴胺表面修饰形成界面相互作用锚定银纳米颗粒，构筑了牢固的导电网络。该薄膜传感器的水蒸气透过率超过2100 g·m^-²·day⁻¹，远超人体排汗需求（~600 g·m^-²·day⁻¹）；同时在 0–80% 宽应变范围内电信号灵敏度可调（4.2–11.3）且线性度良好。实际应用中，它不仅能精准识别肌肉运动，更实现了高保真、抗汗干扰的心电图监测，为大规模制备高性能可穿戴薄膜电子器件提供了全新的路径。

Liming Wu, Yu-Jie Wu, Qi Jing, Sijie Chen, Ruixing He, Zihao Wang, Lan Jiang, Kai Ke*, Jun-Hong Pu, Kai Zhang, Bo Yin, Ming-Bo Yang, Wei Yang*, Electric-field Mask Electrospinning Enabled Elastomer Mats with Biomimic Pore Micro-structure for Permeable and Robust Ultrathin E-skins, Materials Horizons, 2026.

文章链接：https://doi.org/10.1039/D6MH01204C