超高彈性柔性電子材料 可制成智能鍵盤手套
近年來，新興硬件領域最引人關注的非可穿戴設備莫屬，但現存的科技產品大多處于實驗階段，并不能大規模應用于市場上。可穿戴設備受制于器件、材料成本等原因，外形時尚感不強，因此對于使用者來說侵入感太強，舒適性較差。好的可穿戴設備應該是“隱形”于日常生活中的，因此良好的柔性成為智能穿戴設備的必要條件。
中國科學院國家納米科學中心研究員蔣興宇小組結合微流控和液態金屬開發了一種可大規模制造柔性電子器件的方法，通過絲網印刷、噴墨打印、微流道等方法能在各種基底材料上得到高導電、高彈性、高生物相容性的電路。該項研究將有望廣泛用于人工智能領域。
液態金屬如鎵的合金在常溫下不僅自身具有流動性，電流也能在其中流動，是作為可拉伸器件和電路的理想材料。但是液態金屬具有巨大的表面能，難以鋪展，且其表面會自發形成絕緣氧化膜，這也使液態金屬在各種基底上的印刷一直是一個難題。
為了攻克這一難題，蔣興宇課題組使用液態金屬顆粒印刷—高分子澆注—高分子剝離的方法，得到了高導電、高彈性的液態金屬-高分子復合物。在該復合物表面，液態金屬的“島”分布在高分子的“海洋”中，液態金屬的“島”實現了與外部器件的連接；而在復合物內部，則是四通八達的液態金屬“河流”，保證了復合物的高導電性和高彈性。整個制備工藝可在室溫下進行，避免了高溫對高分子基底的破壞。
金屬-聚合物材料導電原理
蔣興宇等人將該復合物印刷在彈性的硅膠基底上制成高彈性的電路，該電路在極端的應變條件下（>500%）也不會失效。他們也將復合物印刷在乳膠手套上制成鍵盤手套，該手套不僅能監控手部動作，而且能實現字符的輸入。
該項研究將有望大大增加電路的彈性，降低柔性可拉伸電路的制造成本，還將促進可穿戴設備、可植入器件以及柔性機器人等新領域的開發和應用。
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