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  液態金屬因其高導電性和流動性，在可拉伸電子器件中展現出巨大潛力。現有液態金屬基復合導體通常需要借助燒結或激活等額外步驟才能實現良好導電性能。本研究開發出一種無需額外導電激活、具備本征導電性的固液雙相液態金屬導體。

圖1 固液雙相導體與多層可拉伸電子應用

  （圖2）通過超聲分散技術，將EGaIn液態金屬與羧甲基殼聚糖（CMCS）復合，構建出一種水凝膠狀導電漿料。該漿料不需要添加任何額外的導電填料，僅靠EGaIn與CMCS基體之間的物理相互作用就能形成穩定的網絡結構。在干燥過程中，水分蒸發引起的毛細力促使EGaIn微/納液滴發生自發燒結，進而形成連續的導電路徑。這種自組裝過程最終構建出具有EGaIn顆粒團聚體和互連網絡共同參與的固液雙相拓撲結構。（圖3）相關性能如下：

  1）初始電導率高達20974 S/cm，無需任何激活或燒結處理；

  2）2200%的應變下電阻僅增加21倍，超一般柔性導體的極限；

  3）經受40000次拉伸循環后初始電阻僅增加4.8%，卓越的耐久性與穩定性；

  4）支持多層垂直互連，有效簡化柔性電子系統中的復雜布線問題。

  其高穩定性源于EGaIn在拉伸過程中能動態釋放并重構導電網絡，從而維持通路連續性。（圖4）進一步地，將該導體應用于多層柔性心電監測貼片中，并結合多層感知機（MLP）前饋神經網絡模型，實現了對5種個人狀態的準確識別，識別準確率高達97.5%。

圖2固液雙向導體的本征導電和應變不敏感機制

圖3本征導電固液雙相導體的機電性能

圖4多層可拉伸電子應用

  該工作以“Activation-independent biphasic liquid metal conductor enables multilayer stretchable electronics”為題發表在《Materials Today》。東華大學材料科學與工程學院顧偉博士為第一作者，侯成義教授和上海電機學院副院長王宏志教授為共同通訊作者（課題組主頁：https://pilab.dhu.edu.cn/afmg/）。此研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、東華大學杰出青年教授計劃項目和國家青年教師科研創新能力項目的支持。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.mattod.2025.05.020