新型液態金屬基高性能復合導電纖維可作為拉伸傳感器

據報道，清華大學醫學院劉靜團隊聯合清華大學化學系張瑩瑩團隊創造性地開發出一種新型的液態金屬基高性能復合導電纖維。這種纖維具有金屬般的優異導電性能，即便在大尺度拉伸狀態下，電導率始終保持在105S/m 量級，同時擁有高達500%的可拉伸性，且其耐受溫度可達300℃。此類導電纖維不但可廣泛用作高性能能性/彈性導體；并且由于其自身各項優異且穩定的工作特性，在充當能性導體的同時，還可作為纖維型拉伸傳感器。該項成果近日在線發表于國際知名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上。

據介紹，液態金屬高性能復合導電纖維具有三層結構，分別為PU纖維層、PMA膜層以及液態金屬層。PU纖維層作為彈性載體層，賦予了導電纖維高達500%的可拉伸性能；PMA膜層的使用選擇性改變了PU纖維層的表面性質，使其可以和液態金屬有機結合；EGaIn 液態金屬層則賦予了金屬般的導電性。正是將這三種分別獨立的物質有機結合起來，研究人員才研發出了一種全新的液態金屬基高性能復合導電纖維。

研究發現，該導電纖維具有金屬般的導電性以及高拉伸性、高耐溫性，并且具有穩定的各項工作特性，可用做纖維型拉伸傳感器，檢測人體軀體運動，或用作能性可拉伸的手機充電線及心電信號檢測的能性導體。