在機器人領(lǐng)域，金屬具有強度、耐久性和導(dǎo)電性等優(yōu)點。但是，它們又重又硬——這些特性在可穿戴計算和人機界面的軟而靈活的系統(tǒng)中是不可取的。另一方面，水凝膠具有重量輕、可拉伸、生物相容性好等優(yōu)點，是隱形眼鏡和組織工程支架的優(yōu)良材料。然而，它們的導(dǎo)電能力很差，而這正是數(shù)字電路和生物電子學(xué)應(yīng)用所需要的。

近日，Carnegie Mellon大學(xué)的研究人員在Nature Electronics發(fā)表了一項成果，他們開發(fā)出一種銀水凝膠復(fù)合材料，具有高導(dǎo)電性，能夠輸送直流電，同時保持柔軟的柔順性和可變形性。論文地址：https://doi.org/10.1038/s41928-021-00545-5

研究小組將微米大小的銀片懸浮在聚丙烯酰胺-海藻酸鈉水凝膠基質(zhì)中。經(jīng)過部分脫水過程后，薄片形成了導(dǎo)電的滲濾網(wǎng)絡(luò)，并且對機械變形非常敏感。通過控制這種脫水和水合過程，金屬片可以粘在一起或分開，形成可逆的電連接。

機械工程教授Carmel Majidi解釋說：“這種新型復(fù)合材料具有高導(dǎo)電性、高柔順性或‘蠕動性’，可以在生物電子學(xué)等領(lǐng)域有很多應(yīng)用。”例如，帶有信號處理傳感器的大腦貼紙、為電子設(shè)備供電的可穿戴式能量生成設(shè)備和可伸縮顯示器。”銀水凝膠復(fù)合材料可以通過標(biāo)準(zhǔn)方法印刷，如模版印刷，類似于絲網(wǎng)印刷。研究人員利用這項技術(shù)開發(fā)了用于神經(jīng)肌肉電刺激的皮膚電極。根據(jù)Majidi的說法，這種復(fù)合材料可以覆蓋人體的大面積，“就像皮膚上的第二層神經(jīng)組織。”

編譯 YUXI