液态金属因其高导电性和流动性，在可拉伸电子器件中展现出巨大潜力。现有液态金属基复合导体通常需要借助烧结或激活等额外步骤才能实现良好导电性能。本研究开发出一种无需额外导电激活、具备本征导电性的固液双相液态金属导体。

图1 固液双相导体与多层可拉伸电子应用

  （图2）通过超声分散技术，将EGaIn液态金属与羧甲基壳聚糖（CMCS）复合，构建出一种水凝胶状导电浆料。该浆料不需要添加任何额外的导电填料，仅靠EGaIn与CMCS基体之间的物理相互作用就能形成稳定的网络结构。在干燥过程中，水分蒸发引起的毛细力促使EGaIn微/纳液滴发生自发烧结，进而形成连续的导电路径。这种自组装过程最终构建出具有EGaIn颗粒团聚体和互连网络共同参与的固液双相拓扑结构。（图3）相关性能如下：

  1）初始电导率高达20974 S/cm，无需任何激活或烧结处理；

  2）2200%的应变下电阻仅增加21倍，超一般柔性导体的极限；

  3）经受40000次拉伸循环后初始电阻仅增加4.8%，卓越的耐久性与稳定性；

  4）支持多层垂直互连，有效简化柔性电子系统中的复杂布线问题。

  其高稳定性源于EGaIn在拉伸过程中能动态释放并重构导电网络，从而维持通路连续性。（图4）进一步地，将该导体应用于多层柔性心电监测贴片中，并结合多层感知机（MLP）前馈神经网络模型，实现了对5种个人状态的准确识别，识别准确率高达97.5%。

图2固液双向导体的本征导电和应变不敏感机制

图3本征导电固液双相导体的机电性能

图4多层可拉伸电子应用

  该工作以“Activation-independent biphasic liquid metal conductor enables multilayer stretchable electronics”为题发表在《Materials Today》。东华大学材料科学与工程学院顾伟博士为第一作者，侯成义教授和上海电机学院副院长王宏志教授为共同通讯作者（课题组主页：https://pilab.dhu.edu.cn/afmg/）。此研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、东华大学杰出青年教授计划项目和国家青年教师科研创新能力项目的支持。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mattod.2025.05.020

图文转载自【中国聚合物网】:http://www.polymer.cn/