近年來，全球健康問題日益嚴重，心血管疾病的死亡率在全球所有疾病中排名第一，此外每天有3000人死于睡眠呼吸暫停綜合征。造成上述疾病高死亡率的原因之一，是在突發病情后缺乏了有效的早期預警措施，導致病人錯過了最佳治療時機。因此，具有報警功能的可穿戴設備成為海內外學者研究的熱點。
這些設備的健康監測和報警功能需要通過藍牙、射頻（RF）等無線傳輸模塊連接到手機應用，脫離開手機會導致報警不及時。同時，這些可穿戴設備的系統大多由不同的檢測和報警部件組成，包括傳感器、振動馬達和蜂鳴器等。系統的可靠性是傳感器可靠性和報警部件可靠性的乘積，傳感器或報警元件中的任何故障都會導致整個系統的失效，致使系統可靠性降低。此外，很大部分商用監測器件主要基于光學技術，這導致設備缺乏了足夠的柔韌性和舒適性。
納米材料（石墨烯、碳納米管、納米線等）的出現大大推動了可穿戴健康設備的發展，并廣泛應用于呼吸、脈搏、心率等多種健康信號的監測識別。但大多數可穿戴設備主要根據電阻或電容等電學信號變化來實現機械應力的檢測，而缺乏了自主發聲報警功能，因此開發一種集成檢測和報警于一體的電子皮膚器件，是一項具有啟發性和挑戰性的研究工作。
近日，重慶大學光電工程學院陳顯平教授和電氣工程學院陶璐琪研究員課題組通過激光直寫法制備多孔石墨烯材料，同時研究多孔石墨烯的熱致發聲效應和壓阻特性，并探索了不同石墨烯圖案（正方形、鋸齒形和窗戶形）電子皮膚器件的機械性能和聲學性能。該器件一方面最高靈敏度（GF）高達316.3，對微弱生理信號檢測具有極高靈敏，另一方面能夠在200 Hz到20 kHz的人類聽覺頻率范圍下發聲報警。得益于其良好的力敏探測和發聲報警能力，石墨烯電子皮膚器件可以廣泛應用于心血管疾病、睡眠呼吸暫停等疾病的健康監測和預警。此外，該方法將檢測和報警功能集成在一個器件中，大大提高了系統的可靠性，為傳感器的多功能集成開辟了一條新的途徑。相關論文在線發表在Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.201904706)上。
