本期前沿洞察为大家带来这些技术：可溶于水的智能手表；让机器人直上直下行走的“毒液”新材料；跺跺脚就能发电的智能地板……

一起来看看吧：

电子垃圾再利用，可以溶于水的智能手表问世！

全球消费电子产品销售额呈现出爆炸式增长的趋势，然而这些被销售的产品最终将去往哪里——电子垃圾将如何处理，研究人员正试图解决这一问题。

近日，天津大学精密仪器与光电子工程学院生物医学工程系黄显教授团队开发出了世界上第一款可溶解的智能手表。

该手表和传统的智能手表一样，具有传感器，可以精确测量心率、血氧水平和步数，并通过蓝牙连接将这些数据传输到手机应用程序；有机发光二极管（OLED）屏幕还可以显示相关手机的日期、时间和消息，以及监测到的佩戴者生命体征等数据。

当不再使用时，只需要将废弃的电子产品丢入水中，即可在几天之内降解，其中的芯片等元器件仍然可以回收使用，既没有污染又能增加电子元器件的利用率。

该研究的核心技术是一种可用于可溶解消费电子产品引线互连的室温水烧结纳米复合材料。

提到该技术必须先了解下“瞬态电子器件”。瞬态电子器件是指，当电子功能器件在实现指定功能或完成某项任务后，其物理形态和功能可以在外界刺激触发下，发生部分自毁消失或者完全自毁消失的一种电子器件。

当前，大多数瞬态导电油墨都需要通过光脉冲或者激光烧结实现油墨导电性能的提升，但是这些方法需要昂贵的仪器设备以及苛刻的烧结环境。

而黄显教授团队的解决方案实现了油墨在室温下的水烧结，这一突破大大降低了烧结成本。同时，实现了在可降解基板上的双面印刷，大大缩小了占用空间。

但是，由于印刷精度上的限制，当前制作的可溶性电子产品在尺寸和功能全面性上，距离市面上的成熟电子产品还有很大差距。

但是，这种可溶解的电子产品为解决电子垃圾和芯片回收提供了一个全新的思路。

受壁虎启发，“毒液”新材料让机器人爬墙如履平地！

如果将壁虎在各种表面上直上直下攀爬的能力赋予机器人，将大大提升机器人的行走和跨越障碍能力。

近日，泰国VISTEC科学技术研究所和南京航空航天大学合作发表了一篇论文，介绍其开发的一种新材料——“毒液”。

这种材料的制作原理是：将金属粉末添加到有机硅中，会阻止完全固化过程（即固化抑制），与纯硅胶相比，该混合物可以表现出更多的粘性，还会对磁铁产生反应。

经测试，“毒液”可以附着在各种表面上：粗糙的墙壁、混凝土，以及光滑的玻璃等。并且可以牢牢的粘在垂直平面上。

当把它附着在机器人的足部时，则可以实现高效和多功能的运动。

研究人员还对比了“毒液”与最常用于机器人脚的干粘合材料的性能，测量两者的动态摩擦力和法向粘附力。

相比之下，“毒液”在粗糙表面方面表现出相当好的性能，动摩擦力和粘附力最高；而在光滑表面上的动摩擦力和粘附力较低，而这种较低的粘附力使它可以让机器人轻松的将脚离开地面，更适合腿式机器人。同时，它在十次的测试后结构并未被破坏，耐用性也是杠杠的。

研究人员表示，“毒液”的制造简单、具有更好的可重复粘合性能和耐用性，成本也很低。未来将会把“毒液”应用于更多不同的机器人，并提高它们在各种地形，例如管道、斜坡、墙壁上的运动效率。

新型发电地板，跺跺脚就能给手机充电！

通过踩踏地板，就能发电？家里的冰箱、电视、手机、电脑就都能充上电！

来自苏黎世联邦理工大学的 Guido Panzarasa 博士及其团队、合作者，制造出了一种可发电放入地板——功能化木材摩擦电纳米发电机（FW-TENG）。

其原理是利用“摩擦电”，类似梳头发时的静电效应。通过人们脚踩地板时产生摩擦电，并将其输出而“发电”。

研究人员使用 ZIF-8（一种金属有机框架材料）颗粒和聚二甲基硅氧烷（PDMS）对两块木板进行了表面改性，因此木板表面的化学和形态变化增加了木材在周期性“接触-分离”中失去（ZIF-8@wood）或获得（PDMS@wood）电子的能力，从而产生了电量。

FW-TENG 有着比传统 TENG 高出 80 倍以上的摩擦电输出，未来可用于为家用设备供电，以及调节室内照明等。

研究人员提出，通过组装许多大规模优化的 FW-TENG，串联或并联连接更多元件，可以最大限度地提高电输出，从而为更多能源密集型设备供电。