情緒可以有效反映人的生理和心理狀態(tài)，在日常生活中起著舉足輕重的作用。然而與情緒密切相關(guān)的多種疾病，具有隱蔽性，難以提前預(yù)防，對(duì)患者的生活造成很大困擾。由于腦電信號(hào)（EEG）可以反饋人類情緒對(duì)應(yīng)的電位變化，這為情緒識(shí)別提供了一條可行的路徑。腦電信號(hào)幅值低，易受到外界噪聲干擾，獲取高保真度的腦電信號(hào)是實(shí)現(xiàn)情緒識(shí)別的基礎(chǔ)。目前用于腦機(jī)接口的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通常為多通道剛性電極集成的腦電帽，其便攜性和佩戴舒適性較差，易受運(yùn)動(dòng)偽影的影響。此外，腦電信號(hào)的非平穩(wěn)性和個(gè)體間存在域轉(zhuǎn)移問題，也會(huì)導(dǎo)致分類準(zhǔn)確性下降。因此，在確保腦電采集設(shè)備佩戴舒適性和便攜性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量信號(hào)的采集和高精度的情緒分類仍然存在重大挑戰(zhàn)。近年來，開發(fā)高性能的柔性表皮電極成為研究熱點(diǎn)。如何降低電極的接觸阻抗，進(jìn)一步提高電極在極端變形、出汗、運(yùn)動(dòng)、高濕度等復(fù)雜條件下，穩(wěn)定采集高質(zhì)量電生理信號(hào)的能力成為研究關(guān)鍵。

【解決方案】

本成果提出了一種以黏合劑和疏水性雙層水凝膠（AHBH）為界面的皮膚生物傳感器，用于高精度的情感分類。AHBH實(shí)現(xiàn)了顯著的附著力結(jié)合鄰苯二酚基團(tuán)的粘附機(jī)制和靜電吸引。同時(shí)，基于疏水基團(tuán)重排和表面能降低的協(xié)同效應(yīng)，AHB疏水層通過僅0.5小時(shí)的疏水處理展現(xiàn)133.87°的水接觸角。還引入了氫鍵和靜電鍵，以形成無縫粘附疏水水凝膠界面，并分別抑制粘附衰減。利用AHBH作為理想的設(shè)備/皮膚接口，生物傳感器可以可靠地收集高質(zhì)量的電生理信號(hào)，即使在振動(dòng)、出汗和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)條件下。此外，皮膚上的電極、數(shù)據(jù)處理和無線模塊被集成到便攜式頭帶中，用于基于EEG的情緒分類，采用基于轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)技術(shù)的域自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以減輕域移位的影響，達(dá)到較高的分類精度。