【科研摘要】

植物电生理学为智能植物询问和干预奠定了基础。但是，由于常规电极的动态形状适应性不足，具有毛发状形态的植物毛状体具有地形特征，对稳定和高保真度的非侵入性电生理构成了挑战。

最近，南洋理工大学陈晓东/先君蕙教授与泉州师范大学杨大鹏教授团队使用基于热凝胶的可变形离子电极可克服此问题，该电极可从粘性液体逐渐转变为粘弹性凝胶。这种转变使可变形电极锁定在突然的毛状表面不规则处，并建立了保形和粘合的界面。它的阻抗低至传统水凝胶电极在多毛叶子上的阻抗的十分之一，是其粘合强度的4-5倍。由于提高了电气和机械强度，可变形电极可以在多毛植物上记录更高的信噪比一个多数量级，并且即使植物移动也能保持高保真记录，从而获得优于传统水凝胶电极的性能。报道的可变形电极是用于毛发植物电生理学的有前途的工具，可应用于具有不同纹理的植物以进行高级感测和调节。相关论文以题为A Morphable Ionic Electrode Based on Thermogel for NonInvasive Hairy Plant Electrophysiology发表在《先进材料》上。

【主图见析】

图1 基于热凝胶的可变形电极概述，用于与毛状植物的保形和胶粘剂界面.

图2 EPC溶液的流体特性及其与毛状植物的保形接触。

图3 EPC热凝胶的粘合和电学性能。

图4 可变形电极对多毛植物中伤口诱导的电位信号进行非侵入式监测。

【总结】

研究团队已经展示了一种基于热凝胶的可变形离子电极，该电极利用两亲柔性聚合物的原位溶胶-凝胶转变，可以在有毛植物上建立粘合和共形，机械和电的界面，从而实现了高保真的电生理记录。传统的基于凝胶的电极可以实现。可变形电极不仅为基础植物研究提供了有用的工具包，而且为植物-电子杂交提供了有效的解决方案，为结合了软材料的生物电子学提供了灵感。

参考文献:doi.org/10.1002/adma.