3D打印的蛋清可能是可穿戴电子材料的未来

即使由于Covid-19大流行相关的封锁而导致全国各地的人们开始呆在家里，苹果手表的销售仍在继续增长。不断增长的智能手表普及率只是可穿戴技术日益受到关注的一个证明。实际上，最近的一份报告预测，到2023年，可穿戴技术行业的价值将达到540亿美元，是2018年估计价值的两倍以上。

尽管市场在迅速扩展，但寻找可穿戴的功能性电子产品的最佳材料仍然是一个重要的考虑领域。现在，材料科学家建议，下一类可穿戴技术可能来自意想不到的来源-蛋。

发表在《高级功能材料》上的新研究表明，由3D打印的蛋清和聚合物制成的混合材料提供了可穿戴电子设备极力追求的透明性，柔韧性和导电性。

该研究是加拿大曼尼托巴大学和中国南方医科大学的科学家之间的合作。在研究源自蛋清的水凝胶的行为时，他们发现了一种独特的相变，将凝胶带回了液体。

近年来，蛋清水凝胶已成为其他研究的主题。2018年，日本同志社大学的一个团队演示了用鸡蛋白制成的高机械强度水凝胶的制造工艺，这为将其用于材料开发提供了可能性。

但是，当研究人员发现新颖的相变时，他们意识到从凝胶到液体的转变可能有益于柔性材料的开发。为了触发相变，他们将水凝胶引入了碱性溶液。溶液诱导水解，改变凝胶的蛋白质结构并形成液体。

使蛋清水凝胶成为可穿戴技术材料的诱人候选物的特征之一是其高度的透明性，从而可以在电子界面中实现更好的视觉传达。研究发现，蛋清液的透明度甚至高于水凝胶。

此外，蛋清液体具有更高的电导率，并且其较低的粘度使它与弹性体（具有橡胶般弹性的聚合物）结合使用时，可以形成更具弹性的设备。为了创建混合弹性体结构，研究人员3D在两层称为Ecoflex的弹性柔软橡胶材料之间打印了蛋清水凝胶，然后使其液化。

为了测试其作为可穿戴设备的耐用性，他们对蛋清液和Ecoflex材料进行了剧烈运动，包括手指和手腕弯曲。他们还发现这种材料可以检测到很多微妙的动作，例如面部表情变化。戴在手腕上时，蛋清液和Ecoflex传感器可以成功监测脉搏。

尽管智能手表目前占据了可穿戴技术行业的绝大部分，但冠状病毒大流行引起了人们对可穿戴技术在医疗保健应用中潜在影响的浓厚兴趣。来自加利福尼亚大学，旧金山大学和斯坦福大学等机构的大量新研究正在探索，诸如OuraRing和Fitbit等不同的身体监测技术如何能够预测即将来临的疾病。

除了在健康监测中的潜在应用之外，制造蛋清液体和水凝胶既经济又环保。除脉冲监视器外，研究人员还演示了该材料仅用于手势控制遥控玩具车的用途。将来，蛋清液也可用于软机器人。