無論科學家們是否在想辦法解決“在人工皮膚中植入傳感器”后的柔韌性問題，其中的電子電路都必須要接受我們汗水的考驗，而硅質芯片顯然并不能很好的與汗液和睦相處。
如今，一個國際科研小組已經開發出了一種能夠完美適水的邏輯電路和傳感器。更為驚奇的是，該系統完全不需要半導體的參與。研究人員選擇將有機分子作為“外套”來包裹住里面的金質納米粒子。他們為這個電路系統起了個名字——“chemoelectronic”電路。
該團隊由北京國家納米科學中心、美國北卡羅來納大學教堂山分校、美國NuMat Technologies公司、韓國UNIST公司的科學家組成，并在《自然納米技術》期刊上發表了關于chemoelectronic的文章。
他們用四種有機分子隨機組成的大量“配體”包裹住金質納米粒子，創造出了獨一無二的chemoelectronic。每個配體在入水或是潮濕的環境中都能產生一個不同的電荷相關(Charge-related)效果。例如某個配體溶解后就會釋放出正離子，并留下納米顆粒包裹住負離子。而相對的，也會存在某個配體會使納米顆粒包裹正離子并釋放負離子。
而后者結合兩種類型的金屬納米顆粒與電荷相反的配體，就會創建出一種能夠模擬出PN結的化學模型。
它們能夠將帶有正電納米的復合物聚合到一邊，把帶負電荷的復合物聚集到另一側。而離子將能夠在它們之間自由移動，正離子與負離子互相吸引來到另一邊，周而復始。
這樣就會導致設備中的電荷分布不均，形成界面電壓。而界面電壓則能夠形成一種脫離設備的“偏好”——在電子的轉移過程中偏向另一個方向，就像二極管那樣。
“配體四周包圍著自由運動的抗衡離子。關鍵在于要使這些移動中的抗衡離子能夠在電場中得到應用，并以此建立離子梯度，最終使得電子流經納米粒子。”——Unist Bartosz Grzybowski
這個系統有可能將會成為可穿戴傳感器領域中最理想的應用技術之一。Chemoelectroinc電路中聚合物電子的轉換速率變化，可以直接通過計算檢測出每分鐘在化學層面上的變化，而這些變化只需要很少的能量就能被轉化為電子信號，并靈活的進行邏輯運算。
但這項技術中最吸引人的還是——chemoelectronic電路在濕咸環境下極強的適應性。
研究人員可以通過用四種不同的配體納米顆粒作為外套，來制作出不同的傳感器，用于測量濕度、氣體和金屬離子等。
為了讓這些傳感器和電路能夠被廣泛采用，他們還需要進一步提升轉換速率以及耐用性。目前，當這種傳感器在從潮濕的環境進入干燥環境之中時，就會出現脫水開裂。
“這些電路其實非常簡易。人們需要做的只是把他們從水或醇中解放。然而如果真正想要在現實世界中使用的話，仍將需要一些更好的噴墨設備以及更專業的電氣工程師來完成，我們只是一群化學家。”——Grzybowski
盡管存在著諸多挑戰，這個神奇的電路看起來仍然是一種非常有潛力的解決方案。不僅僅是因為其邏輯電路能夠在潮濕的環境中使用，對于如何構建納米二極管和晶體管也是一種新的突破。
“由于反離子梯度存在于任何單一的納米粒子之中，所以只需要基于單個納米粒子就可以構成二極管或是晶體管。此外，由于納米粒子也具有光反應的特性，所以我們正在探究把光控電路加入這一系統的可行性。”——Grzybowski
