研究成果發表在權威期刊《ACS 傳感器》（ACS Sensors ）上。
通過測量生物電位可以分析對人體至關重要的生命體徵。然而，托木斯克理工大學科學家解釋稱，記錄心臟、肌肉、大腦電活動和人體其他信號的金屬電極可能會因電極材料和粘合劑的影響而對電極附著處皮膚造成刺激，導致很難連續使用超過72小時。
托木斯克理工大學化學和生物醫學技術研究學院TERS-Team研究小組成員研制出用於長期監測健康狀況且不會刺激皮膚的電極。這種電極借助托木斯克理工大學開發的通過激光加工形成導電聚合物復合材料的方法製成。
研究人員在紡織品基底上塗上一層十分之一毫米厚的聚對苯二甲酸乙二醇酯熱塑性塑料，這與一張標準辦公用紙的厚度差不多。然後在熱塑性塑料上覆蓋一層氧化石墨烯，並用激光進行處理。據研發人員稱，這使得復合材料具有高導電性和足夠的機械穩定性，從而使電極能夠耐受洗滌等外部影響。
研發人員之一、托木斯克理工大學化學與生物醫學技術研究學院教授葉夫根尼婭·捨列梅特表示，新型傳感材料的特點是無需專門的導電凝膠就能與皮膚接觸，且由普通市售的紡織材料就可製成。
據她介紹，使用這種傳感材料的智能服裝將能監測人體健康狀況，例如測量運動員訓練時的心率。與普通的健身手環相比，新型傳感材料的優勢在於能夠同時從身體的多個部位，而不僅僅是手腕收集信息。
西伯利亞國立醫科大學對傳感材料的生物兼容性進行的實驗室測試表明，與普通的氯化銀電極（Ag/AgCl）相比，使用基於氧化石墨烯的電極12天後，皮膚炎症的發生率要低得多。
論文第一作者馬克西姆·法特庫林指出，研究人員還優化了生物電極的電化學特性。
他表示：“我們發現了一個重要特性：我們的傳感材料與同類金屬傳感材料不同，幾乎沒有極化現象。極化是非平衡電荷積聚的過程，會干擾測量。我們的電極不會超過允許的極化值，這是因為離子無法滲入石墨烯結構，會在層間空間積聚。這確保了材料的高使用性能，並符合長程心電監測所需電極的要求。”
這項研究由托木斯克理工大學科學家與西伯利亞國立醫科大學（俄羅斯托木斯克）和四川大學（成都）研究人員共同開展。
項目得到了俄羅斯科學與高等教育部“優先-2030”計劃的支持。