研究人员为柔性、自我修复的可穿戴设备开发新型液态金属电路_专栏

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新加坡国立大学研究人员开发的新型导电和可拉伸“超级材料”可以几乎在瞬间愈合裂缝或切口，以保持其导电性

想象一下，一个可拉伸且耐用的传感器贴片，用于监测肘部或膝盖受伤患者的康复情况，或者一个牢不可破且可靠的可穿戴设备，用于测量跑步者在训练期间的心脏活动，以防止危及生命的伤害。可穿戴技术的创新往往受到为这些智能设备供电的电子电路的限制，这些电路通常由坚硬或易损坏的导电金属制成。

新加坡国立大学的研究人员最近发明了一种适用于可拉伸电子电路的新型超柔性、自修复和高导电材料。这一突破可能会显著提高可穿戴技术、软机器人、智能设备等的性能。

这种新设计的材料被称为双层液体固体导体（BiLiSC），它可以拉伸到原来长度的22倍，而导电率不会显著下降。这种以前从未实现过的机电特性提高了人机界面的舒适性和有效性，并为其在医疗保健可穿戴设备和其他应用中的应用开辟了广泛的机会。

新加坡国立大学健康创新与技术研究所所长、研究团队负责人Lim Chwee Teck教授说:“我们开发这项技术是为了满足下一代可穿戴、机器人和智能设备对性能、功能和牢不可破的电路的需求。使用BiLiSC的液态金属电路允许这些设备承受大变形，甚至自愈，以确保电子和功能的完整性。”

BiLiSC是一项令人兴奋的技术，非常适合用于可穿戴设备，这需要考虑到身体的形状和各种运动。

它由两层组成。第一层是自组装的纯液态金属，即使在高应变下也能提供高导电性，减少了电力传输过程中的能量损失和信号传输过程中的信号损失。

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液态金属电路使用一种名为双层液固导体(BiLiSC)的新设计材料，使可穿戴设备等设备能够承受大变形，甚至自我修复，以确保电子和功能的完整性

第二层是一种含有液态金属微粒的复合材料，它在断裂后能够自我修复。当裂纹或撕裂发生时，从微粒中流出的液态金属可以流入间隙，使材料几乎在瞬间自我修复，以保持其高导电性。

为了确保这项创新在商业上可行，NUS团队找到了一种以高度可扩展和成本效益的方式制造BiLiSC的方法。

新加坡国立大学的研究小组证明，BiLiSC可以制成各种可穿戴电子产品的电子元件，如压力传感器、互连、可穿戴加热器、用于无线通信的可穿戴天线。

在实验室实验中，使用互连的机械臂可以更快地检测和响应压力的微小变化。此外，与用非bilisc材料制成的另一种互连相比，机械臂的弯曲和扭转运动不会阻碍信号从传感器传输到信号处理单元。

随着BiLiSC的成功演示，NUS团队现在正在进行材料创新和工艺制造。他们正在设计一种改进版本的bili，可以直接打印而不需要模板。这将降低制造成本，提高制造精度。

研究人员为柔性、自我修复的可穿戴设备开发新型液态金属电路