一款原材料：透氣性超越尼龍布，高性能可拉伸液態(tài)金屬導體 ：
     近日，香港理工大學(xué)鄭子劍課題組報道了一種可拉伸導體——“液態(tài)金屬纖維氈”（liquid-metal fibre mat，LMFM），該導體通過(guò)將液態(tài)金屬簡(jiǎn)單涂覆或印刷到靜電紡彈性纖維氈上而制成。懸掛在彈性纖維之間的液態(tài)金屬會(huì )自組織成橫向網(wǎng)狀和垂直彎曲的結構，同時(shí)提供高滲透性，可拉伸性，電導率和電穩定性。此外，液態(tài)金屬纖維氈具有良好的生物相容性，對超過(guò)1800％應變的全向拉伸具有很好的適應性。
     液態(tài)金屬纖維氈的制備主要有三個(gè)步驟：（1）超彈性纖維氈（poly(styrene-block-butadiene-block-styrene)，SBS）的靜電紡絲；（2）在可拉伸氈上涂覆液態(tài)金屬EGaIn；（3）通過(guò)預拉伸激活滲透性。剛涂覆液態(tài)金屬EGaIn的彈性纖維氈SBS表現出類(lèi)似金屬的光澤，幾乎不具有滲透性，將基底拉伸至1800%應變，反復循環(huán)12次后，基底顏色變暗，EGaIn轉變?yōu)閼覓煸赟BS微纖維之間的網(wǎng)狀多孔結構，EGaIn-SBS的透氣性超過(guò)了商業(yè)化的尼龍布和醫用貼片，初始電導率約10000 S m-1, 即使處于1800%的拉伸應變下，電阻變化也僅為4.1%。
     EGaIn-SBS的超高拉伸性和電穩定性主要歸因于液態(tài)金屬，形成了橫向網(wǎng)狀和褶皺結構。這種結構是在預拉伸活化步驟中自形成的。在拉伸過(guò)程中，初始的EGaIn膜破裂成網(wǎng)狀結構，在新的表面重新形成了新的氧化層。由于氧化層比液態(tài)金屬要硬得多，因此當襯底緩慢恢復到0％應變時(shí)，較硬的上層氧化物層和較軟的下層襯底之間的機械競爭導致了EGaIn彎曲起皺。在12個(gè)預拉伸循環(huán)后，每個(gè)循環(huán)中的電阻和Q值（品質(zhì)因數，材料應變與材料阻值變化的比）的變化都達到了穩定階段，表明起皺的網(wǎng)狀結構已達到可逆狀態(tài)。     【機械、電氣性能優(yōu)異】
     得益于這種網(wǎng)狀和褶皺結構，EGaIn-SBS表現出優(yōu)異的循環(huán)穩定性。在拉伸至1000％和1800％的100個(gè)循環(huán)之后，EGaIn-SBS的電阻分別僅增加了18％和36％。當拉伸應變限制為100％時(shí)，EGaIn-SBS可以承受超過(guò)25000次循環(huán)，而電阻變化不到30％，完全可以勝任各種可穿戴應用的耐久性要求（人體運動(dòng)引起的應變通常小于55%）。     進(jìn)一步的，作者使用L-929細胞作為模型細胞，探究了EGaIn-SBS的生物相容性。定量分析顯示，測試組的細胞活力在24小時(shí)之后仍保持在95%左右，沒(méi)有明顯證據表明EGaIn-具有毒性。在兔子和人類(lèi)皮膚上的進(jìn)一步測試表明，EGaIn-SBS的透氣性良好，即使佩戴一周也不會(huì )對皮膚造成任何負面影響（紅腫等）。     【多功能可拉伸電子】
     EGaIn-SBS的增材制造原理和自適應超彈性為通過(guò)印刷制造可拉伸電子產(chǎn)品提供了極好的平臺?；谠摴に嚨腖ED陣列能夠承受500%的應變和720°的扭曲，并能夠在水下工作。即使對其進(jìn)行120分鐘的清洗，也不會(huì )影響LED陣列的性能。通過(guò)重復的靜電紡絲和印刷工藝，還可以制造垂直堆疊的多層電路，提供具有出色的佩戴舒適性和多功能性的新型的整體可拉伸電子產(chǎn)品。作者制備了三層印刷電路的可拉伸電子氈，分別用作生理信號傳感（頂層）、汗液傳感（中間層）和加熱（底層），實(shí)現了對人體生理狀態(tài)和電熱療法的多通道監測。包括拉伸、壓縮狀態(tài)下對生理信號的監測，汗液中溶質(zhì)濃度的監測以及表面溫度的調節等（30-90℃）。     總結：液態(tài)金屬纖維氈是一種新型的可拉伸導體，可以通過(guò)將液態(tài)金屬涂覆或印刷到彈性電紡纖維氈上來(lái)輕松制備。簡(jiǎn)單的預拉伸過(guò)程中，液態(tài)金屬自發(fā)形成的橫向多孔且褶皺的網(wǎng)狀結構賦予了其極為優(yōu)異的機械與電氣性能，且透氣性佳。此外，還可以通過(guò)增加設備層的數量來(lái)實(shí)現多功能電子器件。液態(tài)金屬纖維氈將大大促進(jìn)高集成度、多功能、長(cháng)期耐久性的可拉伸電子產(chǎn)品的發(fā)展。