可拉伸的高导电性薄膜有望用于可穿戴电子产品

金属纳米线和聚合物纳米纤维之间的牢固结合使复合膜能够实现良好的导电性和高拉伸性

RIKEN的工程师们制造了一种透气性高，透气性好的材料，它具有很好的伸缩性，并具有良好的导电性，使其有望用于人体上的皮肤电子设备和机器人的接线。

为了适合用作可穿戴电子设备，材料必须既可拉伸又可导电。它也应该透气耐用。找到满足所有四个条件的材料并不容易。一种有前途的策略是将弹性聚合物纳米纤维与导电金属纳米线网络结合在一起，但是要使这两个组件彼此紧密结合是一项挑战。

现在，RIKEN薄膜设备实验室的Kenda Fukuda和Zhi Jiang及其同事已经成功地通过将聚氨酯纳米纤维与银纳米线相结合，成功生产出了可拉伸和导电的材料。

重要的是，这两种成分彼此之间牢固地结合在一起。福田说：“银纳米线和聚氨酯纳米纤维之间具有很好的粘合性。” “这就是为什么我们同时获得了非常好的拉伸性和导电性的原因。” 研究小组怀疑氢键与将纸浆纤维在一张纸上固定在一起的键相同，是造成这种良好粘合的原因。

该膜可用作可以在皮肤上使用的电线。它的柔韧性使其可以在人弯曲肘部或膝盖时拉伸，并且可以拉伸到其初始长度的三倍。同样，它也可以用于机器人上的接线。另一个潜在的用途是作为传感器。由于其导电性在拉伸时会发生变化，因此可用于检测运动。该团队通过使用他们的胶卷来监控弯曲的手腕的角度并检测人的脉搏来证明这一点。

该膜除了具有良好的拉伸性和导电性外，还具有其他优点。当研究人员通过拉伸和释放1,000次来测试薄膜时，他们发现其导电率仅适度下降，表明其具有良好的耐久性。此外，易于制造。福田说：“可以通过溶液法获得这种薄膜。” “这对于工业产品的批量生产非常重要。”

Fukuda指出，他的团队与材料类似，因为它结合了具有不同专业知识的研究人员。Jiang将他对可拉伸纳米线的知识带到了该项目中，而Fukuda和其他团队成员则支持聚合物纳米网状结构的制造。

该团队打算通过使用更长的银纳米线来提高材料的可拉伸性。他们还计划尝试使用其他材料组合，并尝试将这些透气导体应用于实时健康监测系统和软机器人中。

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