用于治疗慢性伤口的智能敷料可以集成多种功能性传感器用来对伤患处的各种物理、化学和生物信号进行实时监控，其测量结果反馈到集成的电子器件中而控制药物/细胞递送（抗生素、生长因子、氧气等），从而实现对慢性伤口的智能护理。

项目1：闭环式氧气感应和传输智能绷带

项目2：氧气输送智能鞋垫

慢性伤口在美国估计影响600万人，每年使医疗保健系统花费20-25亿美元。常规的伤口敷料产品（例如标准纱布/卷）旨在在平衡的潮湿环境中促进组织再生，但是无法针对特定的感染区域。为了提供低成本和精确的给药方式，本人设计了一种智能皮肤贴剂，将对周围环境酸碱值（pH）所敏感的水凝胶的作为化学机械发动机集成在聚二甲基硅氧烷（PDMS）微型泵阵列，以实现基于外部 pH 值自动调节的药物输送，可以选择性地仅将药物靶向感染区域，从而使整个伤口受益。

氮肥优化管理以消除农业氮污染是一个世界性研究课题，其难点在于如何在农业地域上获得土壤剖面上硝态氮的高时空密度测量。本项目利用打印电子技术在快速低成本大规模制造柔性电子器件方面的优势，开发自主自供电可生物降解的农业传感器用于田间规模的现场部署。系统包括传感器模块（硝酸根nitrate离子选择电极ISE、阻抗型湿度和温度传感器）、纸基铜锌电池阵列以及电路模块，集成在可生物降解基板，可在耕种季节埋入不同土壤深度并通过灌溉用水激活来自动获取土壤氮素的时空数据。通过传感器的卷对卷打印、可生物降解性能以及现场性能的研究，揭示打印工艺和土壤环境对ISE电化学性能的影响规律以及ISE的能斯特模型优化这三个科学问题，解决当前农业传感器可靠性低、维护困难、无法现场大规模部署等问题，实现土壤氮素的高时空密度的实时监控以用于氮肥优化管理，提供一种高密度原位农业传感器的系统架构用于其他重要土壤养分的原位测量。

传统利用聚合物作为药物载体的输送药物方式虽然方便成本低，但限制于机械强度低、局部毒性反应、以及（最重要）被动扩散的药物释放机制。对比聚合物药物载体，智能胶囊可以实现更可靠、更有效以及更可控的肠道内的定点药物释放，因此可以极大增加治疗功效，具有更高的性价比。

项目1：自动释放药物胶囊：利用肠道内的 pH 变动自动调节水凝胶的膨胀从而调整内部电气开关的关闭时间，并以此来调节药物释放时间点，从而建立一个自动响应肠道 pH 值变化的药物释放曲线。①吞咽后，胶囊会穿过胃，在那里低pH值会使水凝胶保持收缩状态；②到达小肠后，水凝胶开始肿胀，使开关膜偏斜；③在一定的时间延迟后，由开关的机械设计（即膜厚度和间隙）决定，关闭开关并激活药物释放机制。因此，该描述的装置能够响应于胃肠道内的pH变化而实现完全自主的药物释放。

项目2：肠道取样胶囊：利用可生物降解的肠溶衣（enteric coating）来抵抗胃酸的干扰，以此来精确定位其微生物的取样在小肠；利用高吸收性水凝胶的膨胀特性同时提供①微生物的收集取样，②被取样的微生物的生存环境，③取样完成后关闭胶囊所需的机械驱动。