科学家研发适用于穿戴式电子设备的高透气、超弹性导电材料

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视频介绍

随着智能科技的大范围覆盖，可穿戴电子设备的浪潮一波接着一波。但它们大多有一个通病，那就是长时间佩戴的舒适度不佳。通常可穿戴电子设备需采用高弹性的电子装置和系统部件。然而，现时很多部件只能装嵌在不透气还硬的弹性厚片上，长时间配戴会引致皮肤敏感、发炎等问题。为了解决这个问题，我国香港理工大学的研究人员经潜心研究，终于在日前开发了一种具有高透气、超弹性的导电材料，即「液态金属纤维毡」。这种「液态金属纤维毡」透气度极高，还具有生物相容性。经拉力测试后仍能维持高弹性和超高导电能力，可直接在人体皮肤上使用。此刻你肯定会问：这是怎么做到的呢？其实，研究人员是利用涂抹或打印技术，把液态金属“安装”在静电纺丝制成的弹性纤维网上，再经过拉展处理，悬挂在弹性纤维网之间的液态金属便会自行形成横向多孔、纵向弯曲的结构。这样就为纤维毡提供高透气、超弹性的特性。当然，这里的液态金属也是我们常见的那种，就是用于制造可屈曲电路板的低熔点镓铟合金（EGaIn）。我们都知道，EGaIn 是一种在室温下仍能保持液态的金属材料，它不但黏性低、导电能力高、毒性低，而且暴露在空气时，能在表面迅速形成薄薄一层氧化物。经过拉展程序后，氧化物会出现小孔和弯曲的折纹，令其变得更具弹性，导电效果更佳。而且这种材料还可以叠起多层使用，透气度仍能维持在较高水平。这是怎么做到的呢？原来，研究人员是将「液态金属纤维毡」制成三片，分别用以量度心电图、汗液和温度的传感器，并且把它们迭在一起使用。迭起三层后，物料厚度约为一毫米，而三个传感器均能正常运作，且保持高透气度。这足以证明「液态金属纤维毡」能够迭起使用，具备多功能且穿戴舒适的优点。可广泛应用于健康监测设备、软体机械人和贴在皮肤上的电子装置。总的来说，这项创新导电材料的研发有助各种穿戴式电子设备的开发，进一步整合具多项功能的设备，令长时间穿戴更感舒适。好了，今天的节目就到这里了，我们下期再见。