港大研發高強韌離子凝膠 突破穿戴醫療及智能敷料材料限制
過去，若要掌握身體狀況，往往需要到醫院或診所接受檢查。隨著科技迅速發展，穿戴式醫療裝置已能在日常生活中持續收集心率、血氧飽和度、呼吸頻率等生理數據，讓照顧者及醫護人員可隨時掌握健康狀況，實現遙距監測與個人化健康管理。然而，穿戴式裝置要長時間貼附於皮膚表面，對材料性能要求極高。現有柔性材料雖具一定舒適度，卻往往難以兼顧耐用性及穩定性。材料除了需要柔軟親膚，亦必須能抵受拉扯、擠壓及反覆彎折等日常使用挑戰。
有見及此，香港大學工程學院機械工程系徐立之教授與論文第一作者張賀博士的研究團隊成功研發出新型離子凝膠，相關研究成果獲國際學術界高度關注，並刊登於權威期刊《Science Advances》。該材料不但可承受超過自身重量5,000倍的負載，強度媲美部分塑膠材料，同時保留柔軟貼膚特性，為穿戴式醫療裝置、皮膚電子設備及生物醫療儀器提供嶄新的材料解決方案。
突破柔性材料瓶頸 兼顧強韌與柔軟特性
材料性能一直是穿戴式醫療及生物電子技術發展的重要基礎。一般而言，材料愈柔軟，愈容易受損；而提升強度往往需要犧牲柔韌性與佩戴舒適度。
徐教授、張博士及團隊透過創新的微觀相界面工程，加強材料內不同組分之間的相互作用，成功大幅提升離子凝膠的強度及抗裂性能。徐教授表示，這項技術有效突破傳統柔性材料在力學性能上的限制，不僅提升材料可靠性，更為新一代穿戴式醫療裝置設計帶來更大的發展空間，有助推動相關技術走向實際應用。
港大工程學院機械工程系徐立之教授與論文第一作者張賀博士的研究團隊成功研發新型離子凝膠，可承受超過自身重量5,000倍的負載。
抵抗高強度拉扯 兼備多重親膚優勢
測試結果顯示，新型離子凝膠的機械強度及耐久性均明顯優於現時常見柔性材料，在抗損能力及結構穩定性方面表現尤其突出。
無論是日常活動、運動訓練，還是長時間佩戴裝置，該材料均能承受反覆拉扯及彎曲所帶來的壓力，有助提高設備可靠性及延長使用壽命。除了卓越的力學性能外，新型離子凝膠同時具備抗乾燥、透氣、抗菌及離子導電等特性，適合長時間與皮膚接觸，為皮膚電子設備、生物感測器及醫療監測裝置帶來更廣泛的應用潛力。
該材料能在實際使用環境下維持穩定表現，尤其適用於穿戴式醫療裝置及生物醫療設備。
新型離子凝膠可承受反覆拉扯及彎曲所帶來的壓力，有助提升裝置可靠性並延長使用壽命。
準確監測心電與肌電訊號 推動遙距醫療發展
隨著遙距醫療及個人化健康管理日益普及，市場對高性能穿戴式感測技術的需求持續增長。
研究團隊測試發現，新型離子凝膠除具備優異機械性能外，亦能準確記錄心電圖（ECG）及肌電圖（EMG）等重要生理訊號，其監測表現與現有商用裝置相若。
研究成果反映，該材料具備發展成高性能生物感測平台的潛力，可廣泛應用於持續健康監測、慢性疾病管理及復康治療等領域。透過即時收集生理數據，相關設備有助醫護人員及早發現異常狀況，提升疾病管理效率及醫療服務質素。
智能電子敷料集三大功能於一身
除了穿戴式感測技術外，港大團隊亦進一步推動成果轉化，成功研發一款以新型離子凝膠為核心材料的智能電子敷料。
該敷料同時具備藥物釋放、電刺激及抗菌三大功能，突破傳統傷口敷料僅提供覆蓋及保護作用的局限。
近年研究顯示，適當的電刺激有助促進細胞增殖及組織修復。配合藥物釋放與抗菌功能，智能電子敷料可進一步提升傷口護理效果並降低感染風險。動物實驗結果顯示，相關敷料能有效加快傷口癒合速度，同時減少炎症反應，展現出良好的臨床應用潛力。
有關成果亦標誌著新型離子凝膠作為智慧醫療技術平台的重要發展里程碑，進一步推動科研成果走向實際應用。
港大團隊利用新型離子凝膠，成功開發具備多重功能的智能電子敷料。
開拓智慧醫療新方向 推動科研成果轉化
全球智慧醫療及生物電子技術發展迅速，穿戴式設備、智能醫療貼片及生物感測器等應用正逐步普及。在此趨勢下，兼具柔軟度、耐用性及生物相容性的先進材料，將直接影響相關技術的發展速度及應用範圍。
港大團隊研發的新型離子凝膠成功突破柔性材料領域的關鍵技術瓶頸，不但為穿戴式醫療裝置提供更可靠的材料基礎，亦為智能傷口護理、健康監測及下一代生物醫療器件開拓新方向。
展望未來，相關技術有望加快科研成果轉化，推動高端醫療科技產業發展，進一步提升智慧醫療服務水平，為全球生物醫療創新注入新動力。