中國(guó)的研究人員已經(jīng)制造出一種新的混合導(dǎo)電材料，它是由部分彈性聚合物和部分液態(tài)金屬組成的，這是一種可以隨意彎曲和拉伸的導(dǎo)電材料。用這種材料制成的電路可以大部分以二維形狀存在，而且還是無(wú)毒的。這項(xiàng)研究6月14日發(fā)表在新跨學(xué)科期刊《iScience》上。

    “這是第一個(gè)具有高導(dǎo)電性和可伸展性、完全生物相容性的柔性電子器件，并且能夠在微型精度尺寸上方便地制造，” 資深作者Xingyu Jiang說(shuō)，他是國(guó)家納米科學(xué)技術(shù)中心的教授。我們相信，這種材料將會(huì)有廣泛的應(yīng)用，尤其在可穿戴電子產(chǎn)品和植入式設(shè)備領(lǐng)域。“研究者提出的材料稱(chēng)為金屬聚合物導(dǎo)體（MPC），之所以稱(chēng)為金屬聚合物導(dǎo)體（MPC），是因?yàn)樗莾煞N具有非常不同性質(zhì)但同樣理想性能材料的組合。在這種情況下，金屬以我們不熟悉的導(dǎo)電狀態(tài)存在，如銅、銀或金，而是鎵和銦，它以厚厚的糖漿形式存在，仍然允許電流流動(dòng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，將這種液態(tài)金屬混合物的球體嵌入有機(jī)硅聚合物的支撐網(wǎng)絡(luò)中，會(huì)產(chǎn)生具有足夠?qū)щ娦缘臋C(jī)械彈性材料，用以支持功能電路。

    MPC的結(jié)構(gòu)可以被比喻為漂浮在聚合物海洋中的圓形液態(tài)金屬島，在他們下方有液態(tài)金屬地幔以確保完全的導(dǎo)電性。研究人員成功地在不同的應(yīng)用中嘗試了不同的MPC配方，包括用于可穿戴鍵盤(pán)手套的傳感器和用于刺激DNA穿過(guò)活細(xì)胞膜的電極。

    ”MPC的應(yīng)用依賴(lài)于聚合物，“ Jiang研究小組的研究生Lixue Tang說(shuō)。我們采用超彈性聚合物制造可伸縮電路的MPC。我們使用生物相容性和生物可降解聚合物，是希望MPCs可以作為植入式設(shè)備。未來(lái)，我們甚至可以通過(guò)結(jié)合電活性聚合物來(lái)制造柔性機(jī)器人。

    作者陳述了他們制造MPCs的方法，這種方法涉及絲網(wǎng)印刷和微流體圖案，可以適應(yīng)任何二維幾何形狀，以及不同的厚度以及各種電性能，這取決于液態(tài)金屬油墨的濃度。這種多功能性可以成為理想的生物醫(yī)學(xué)材料，例如用于識(shí)別和減輕心臟疾病的柔性補(bǔ)丁。

    ”我們希望開(kāi)發(fā)出生物相容性材料，這些材料可以用來(lái)制造可穿戴或植入設(shè)備，用于診斷和治療疾病，并且還不能損害生活質(zhì)量，我們相信這是改變心血管疾病和其他疾病的第一步。“Jiang說(shuō)。

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