2021年2月18日，香港理工大學(xué)鄭子劍教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種可拉伸的導(dǎo)體，它是通過簡單地將液態(tài)金屬涂覆或印刷在靜電紡絲彈性體纖維墊上而制成的，并把這種可拉伸的導(dǎo)體稱為“液態(tài)金屬纖維墊”（LMFM）。液態(tài)金屬懸掛在彈性纖維之間，自組織成橫向網(wǎng)狀和垂直彎曲的結(jié)構(gòu)，同時(shí)提供高滲透性、延展性、導(dǎo)電性和電氣穩(wěn)定性。LMFM對空氣、水分和液體具有良好的滲透性，并在10000次拉伸試驗(yàn)中保持超彈性（超過1800%應(yīng)變）和超高導(dǎo)電性（高達(dá)1800000？S？m？1）。體內(nèi)和體外生物相容性試驗(yàn)表明，LMFM直接應(yīng)用于皮膚具有良好的生物相容性。研究人員展示了用LMFMs制造和封裝多種可滲透可拉伸電子器件的簡易方法，該LMFM具有心電圖（ECG）傳感器、汗液傳感器和垂直堆疊的加熱器。

　　LMFMs通過三個簡單步驟制備：（1）靜電紡絲超彈性纖維氈，（2）在可拉伸氈上涂覆液態(tài)金屬，（3）通過預(yù)拉伸激活滲透性。作為概念驗(yàn)證，選擇了聚苯乙烯-嵌段-丁二烯-嵌段-苯乙烯（SBS）和共晶鎵-銦合金（EGaIn）作為彈性體和液態(tài)金屬。制作了一個具有320μm厚SBS襯墊和0.8 EGaIn-SBS質(zhì)量載荷的LMFM樣品。SBS微纖維的平均直徑為2.7μm（圖1b），SBS氈的斷裂應(yīng)變?yōu)?300%（圖1e）。這種新制備的涂覆EGaIn的SBS氈呈現(xiàn)出有光澤的金屬樣表面，透氣性很小（圖1c）。為了激活滲透性，將襯底反復(fù)拉伸至1800%的應(yīng)變，循環(huán)12次，在此過程中，閃亮的表面變得暗淡，平面EGaIn轉(zhuǎn)變?yōu)閼腋≡赟BS微纖維之間的網(wǎng)格狀多孔結(jié)構(gòu)（圖1d）。

　　圖1 滲透性和超彈性的LMFM的典型制作過程示意圖

　　LMFMs是一種新型的可拉伸導(dǎo)體，可以通過在彈性靜電紡絲纖維氈上涂覆或印刷液態(tài)金屬來制備。通過簡單的預(yù)拉伸過程，液態(tài)金屬會自組織成橫向多孔且垂直彎曲的網(wǎng)狀物，該網(wǎng)狀物懸掛在彈性纖維之間。與其他基于液態(tài)金屬的最新可拉伸導(dǎo)體相比，LMFMs是迄今為止唯一能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)超高導(dǎo)電性、超高Q值、超高應(yīng)變、高生物相容性和高滲透性的材料策略。展示了一種概念驗(yàn)證的三層整體可伸縮電子墊，具有獨(dú)特的滲透性和全超彈性的優(yōu)勢。原則上，可以通過增加設(shè)備層的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)更多的功能。研究人員展望，LMFMs將成為一個通用和用戶友好的平臺，用于制造集成密度高、多功能和長期耐磨的單片可拉伸電子產(chǎn)品。

　　該研究成果于2021年2月18日發(fā)表在《Nature Materials》, 題目：“Permeable superelastic liquid-metal fibre mat enables biocompatible and monolithic stretchable electronics”。

　　《Nature Materials》在同一天也刊登發(fā)表了耶魯大學(xué)Rebecca Kramer-Bottiglio課題組利用液態(tài)金屬（EGaIn合金）網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電性、超可拉伸性和機(jī)械穩(wěn)定性電子產(chǎn)品的研究報(bào)道。與以前將不同的金屬顆粒混合到液態(tài)金屬中的工作不同，該工作在原位形成固態(tài)氧化鎵顆粒。其研究表明，當(dāng)液態(tài)金屬納米顆粒被加熱到900°C時(shí)，由于氧化和相分離，在表面形成一層固體薄膜；同時(shí)，下面的液態(tài)金屬顆粒破裂并合并成一個液體網(wǎng)絡(luò)。這形成一個高導(dǎo)電性（2.06×106 S m–1）薄膜，然后可以轉(zhuǎn)移到軟彈性體上。這種混合物還潤濕了電子元件，克服了液態(tài)金屬通常難以與其他表面接觸的難題。

　　該研究成果于2021年2月18日發(fā)表在《Nature Materials》 , 題目：“Highly stretchable multilayer electronic circuits using biphasic gallium-indium”。