穿戴式生理偵測裝置鼓勵使用者採取積極主動(Proactive)的健康保健方法。藉由即時(Real-time)之生理數據與長期記錄，使用者能夠監控自身之健康狀態，並進行健康管理。根據Gartner針對全球穿戴式裝置之市場預測顯示，包括智慧手錶、智慧手環、智慧衣物等健康相關之裝置，在未來三年之銷售量將以年均增長率約CAGR 23% 之速度成長。健康生理監測產品之功能性以及其應用範疇將隨著相關技術的開發與創新而有進一步的突破，其中，新興材料的運用將解決防水、電源、斷裂修復等挑戰。以下簡介四項穿戴式健康偵測裝置之技術創新案例。

(一) 汗液pH值之穿戴式追蹤裝置 (開發者：National University of Singapore)

人體內分泌腺產生的汗水富含多種生化標誌物，能提供有關生理狀況和生理功能障礙等之健康資訊，因此，監測汗液是一種有效，且非侵入性的健康狀況追蹤方式。新加坡國立大學開發了一款能夠監測與分析人類汗液pH值之穿戴式感測器，藉由連續監測數據，評量人體在分子層級上(Molecular Level)之健康指標。
該pH值汗液感測器是由價格便宜、耐用，且具可撓性的聚苯胺高分子聚合物(Polyaniline Polymer)所製成，此材料會根據其所接觸不同pH值的汗液改變顏色。由於pH值計算的演算法只需要極少量的電力，因此感測器本身並不需要獨立的電源設備。目前該感測器已整合至運動手錶，藉由同步取得使用者之心率和血氧飽和度等資訊，進行綜合健康評估。未來除了診斷和監測疾病外，該汗液感測器還可貢獻於協助藥物開發和客製化的藥物治療。

(二) 人體皮膚感知監測裝置 (開發者：University of Toronto)

皮膚在生理上之功能為保護身體、提供對外界的屏障、感知環境和機械刺激。以水凝膠為基底(Hydrogel-based)的人造皮膚旨在重現這些功能，但現今人工皮膚的缺點在於缺少靈活性、低可信度、且需外部電源支援。多倫多大學成功開發了可拉伸、透明、自主供電的人造離子皮膚AIskin (Artificial Ionic Skin)，該產品能夠監測皮膚感知和人體皮膚狀況，且擁有良好的穩定性及機械變形能力，拉伸至長度400%後也不會破裂，經800個變形周期後依然能維持其功能。
AIskin是由雙層網絡水凝膠(Double-Network Hydrogel)，以及帶正負電的聚電解質(Polyelectrolytes)組成。雙層網絡結構使得水凝膠具備更佳的拉伸性與韌性，而網絡結構間可置放感測裝置，當發生變形、濕度變化，或溫度變化時，Alskin的感測區塊即會驅動帶電離子之移動，藉此測量電壓或電流信號。此外，為了減少水分流失並克服於高濕度環境下執行感測功能，AIskin將高分子吸濕性材料整合到水凝膠層中，同時，運用乙二醇（Ethylene Glycol, EG）作為吸濕溶劑，以減低AIskin中帶電離子移動的阻力。目前Alskin之皮膚感測功能已獲實驗證實，未來希望透過微加工技術將其尺寸縮小，並擴大其於醫療保健領域之相關應用；例如：測量人體肌肉修復的進程等。

(三) 自我加熱型之穿戴式石墨烯氣體感測裝置 (開發者：Penn State University and Northeastern University)

氣體感測器之應用範圍相當廣泛，除了運用於工業安全監控、化學及生物製劑的檢測外，穿戴式氣體感測器亦可由監測人體釋放出的氣味，辦別個人健康狀況。由於辨識氣體成份與濃度之原理是基於吸附被測氣體之半導體的導電率變化，亦即當半導體材料被加熱到特定操作溫度時，被測氣體分子會吸附於半導體上並改變其導電率，藉由量測電阻變化即可得知氣體成分與濃度，因此，傳統的氣體感測器皆須配備額外的加熱器。然而，欲將加熱器整合至感測器不但提高製程的難度，對於滿足穿戴式裝置之小型化與低耗能等需求亦是一大挑戰。
美國賓州州立大學和東北大學聯合開發了由雷射誘發之多孔性奈米石墨烯(Highly Porous, Laser-Induced Graphene)氣體感測器，該裝置為檢測區與非檢測區所組成，其非檢測區以鍍銀(Ag)之石墨烯線所組成，以銀的低電阻特性，使檢測區在電流通過時形成一自動加熱的環境狀態，藉此取代額外的熱源。此外，非感測區也設計為彎曲線狀結構，該設計使穿戴式感測器具備像彈簧似的伸縮功能，因而能夠適應身體的伸展。目前已有醫療器材公司與該團隊合作，將對從人體中釋放的氣體生物標誌物做檢測，並監控會對肺部造成傷害的環境汙染源。

(四) 可自我修復之汗液檢測裝置 (開發者：Kangwon National University, Korea Research Institute of Chemical Technology, Pukyong National University, and Korea Advanced Institute of Science and Technology)

可穿戴式裝置提供了即時、非侵入式的方式，用來監測人體生理訊號，目前有很多由貼布、繃帶、紋身形式的汗液感測器，但人們在步行、跑步、跳躍時，感測器都有很大被破壞的風險，甚至造成無法修復的損壞。韓國江原大學、韓國化學技術研究院、釜慶大學和韓國科學技術院共同開發了可以測量汗液中電解質水平的頭帶，其特點在於當該裝置在運動中或因身體的大動作伸展而被劃破或斷掉時，其具有自我修復的能力，且修復率高達97%。
該團隊使用碳纖維電極(Carbon Fiber Thread Electrodes) 與檸檬酸基為基底的聚合物(Citric Acid-based Polymer) 製成了自我癒合的感測器，當發生斷裂或被破壞時，高分子聚合物間之氫鍵(Hydrogen Bond)會重新鏈結，藉此復原斷裂之碳纖維線，形成一自我癒合機制。實驗證實當發生斷裂後，只需要約20秒的時間，碳纖維電極線即完成自我修復，且其檢測功能亦能正常運作。未來此類可自我修復之高分子聚合物將更廣泛地被應用於健康監測和醫療診斷等領域之穿戴裝置。