斷裂伸長率高達30000％​的自修複柔性電子材料 ！

  柔性電子材料由於可以適應人體的彎曲結構 ，有望用於實現智能醫療監控 ，甚至改變人機交互的方式 。目前 ，柔性電子材料已用於很多智能係統 ，包括電子皮膚 、軟機器人和可穿戴設備 。然而 ，當前製造出能夠滿足各種高級應用中複雜要求的材料仍然是一個挑戰 ，包括導電性 、粘附性 、自我修複 、柔性 、可印刷和良好機械性能等等。

  丹麥科技大學Alireza Dolatshahi-Pirouz教授等人提出了一種基於埃洛石納米管（HNT）和聚多巴胺（PDA）的簡便兩步法 ，通過納米管排列和貽貝啟發化學所製備的柔性複合材料的電導率增加了3倍 ，機械強度增加了20倍 ，能量耗散增加了7倍 。同時 ，該複合材料可伸長至其原始長度的30000％ ，在600％應變後仍保持其導電性能 ，且在幾秒鍾內可自我修複 ，並顯示出應變敏感性 。此外 ，該柔性電子材料是可3D打印的 ，因此在定製可穿戴電子設備領域具有很大的應用前景 。該研究以題為“Soft Electronic Materials with Combinatorial Properties Generated via Mussel-Inspired Chemistry and Halloysite Nanotube Reinforcement”的論文發表在《ACS nano》上 。

  （1）作者報道了一種簡單而通用的方法 ，製備一種新型柔性電子材料（CareGum） 。作者將HNT塗上PDA ，並與鐵離子一起嵌入聚乙烯醇基的聚合物中 。它由帶負電的聚合物基質組成 ，該基質通過定向排列的納米管形成了可滲透離子傳導的導電網絡 ，因此具有離子導電性 、高粘合性 、可重構性和粘彈性 。

  （2）優化設計的CareGum還能以100％的效率展現出機電自修複功能 ，並且可以延伸至其原始長度的30000％ ，遠遠超過了目前的記錄 。它的形狀重構能力與自我修複性能容易讓人聯想到天然組織 ，因此可用於軟機器人的生產 。

  （3）作者將CareGum用於可穿戴的電子紡織品 ，來精確監控低振幅和高振幅的人類活動 ，包括關節 、肌肉和複雜的機械動作 。作者還嚐試通過在紡織品袖子上以“量身定製”的方式3D打印CareGum ，以生產具有人體運動感應能力的電子產品 。CareGum不僅解決了材料科學領域的挑戰 ，還有望在生物醫學工程 、聚合物科學 、電子學和軟機器人領域得到廣泛應用 。

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