可穿戴传感器长期以来一直面临功能性与可见性之间的权衡。能够可靠测量大脑活动、肌肉信号或眼球运动的电极通常需要笨重的组件、显眼的布线或留下可见残留物的导电凝胶。对于外观重要的应用，，患者监护、认知研究或消费健康，，这种可见性障碍限制了其采用。
东京大学先端科学技术研究中心松久直司领导的团队现在开发了一种在皮肤上有效消失的电极。厚度仅为200纳米，，大约是人类头发粗细的400到500分之一，，该设备肉眼不可见，触感无感知，能够测量脑电图、肌电图和眼电图，信号质量达到或超过传统凝胶电极。
如何实现隐形
该电极由两层组成。底层是光学匹配的基底，由SEBS（一种氢化苯乙烯热塑性弹性体）与0.15重量%的二氧化钛纳米粉末混合而成。这产生了与人类皮肤光学特性非常相似的漫散射光，消除了使透明薄膜明显可见的光泽镜面反射。上层是具有焊接交叉点的银纳米线导电网格。
这些层共同实现了与裸露皮肤相比仅0.26%的光泽变化，以及不到3.3%的RGB色差。薄膜可拉伸至70%以上，，远远超过人类皮肤约30%的最大值，，并且可以用水去除。
20名志愿者验证
在涉及20名志愿者的感官实验中，佩戴者和观察者都无法通过视觉或触觉可靠地检测到电极，，结果在统计上与随机无异。在使用EEG oddball任务的心理评估中，10名佩戴传统凝胶电极的志愿者显示出P2和P3事件相关电位的显著增加，表明羞耻或尴尬。使用隐形电极时，未观察到此类认知干扰。
在面部电生理学最相关的10至100Hz范围内，这些电极实现了比商业水凝胶电极更低的皮肤阻抗，并成功记录了EEG alpha节律、面部EMG信号和眼球运动模式。
剩余挑战
当前设备设计为单日使用，可用水去除，，尚不适合多日连续监测。银纳米线易受汗液和皮脂氧化，随着时间的推移导电性会下降；计划进行金涂层的表面钝化但尚未实施。该系统还依赖超薄铜线进行信号传输，论文本身将其描述为”机械脆弱且视觉上略微明显”。完全集成的无线系统仍然是一个目标，而非当前功能。
来源
- Liu Y，Ito S，Kato T，et al。”Reduction of appearance artifacts in wearable on-skin electronics。” Science Advances 12(29):eaee6417，2026。DOI：10.1126/sciadv.aee6417
- Nature News：Wearable sensors on the face are invisible to the eye
婷 翻译