由于可伸缩电子学和软机器人领域日益增长的需求，高伸缩导电复合材料受到了极大关注。然而，在复杂的外部变形下保持复合材料的原有性能仍然具有挑战性。

近日，江南大学刘禹教授报道了通过一步精确控制的一步法双材料3D打印技术，将液态金属（LM）合理组装成弹性体格子结构，构建了一种高导电、可变形、稳定的导电网络。与以往的分散法制备的LM基或固体填料基复合材料不同，本研究采用3D打印聚二甲基硅氧烷（PDMS）晶格作为坚固、可伸缩的骨架，其中夹有高导电性的LM液滴。

文章要点

1）PDMS晶格的三维开孔结构为LM提供了一个三维互连和可变形的导电路径，使得LM/PDMS晶格复合材料具有超过180%的优异伸长率、高达1.98×106 S m⁻¹的优异电导率和72 dB的出色电磁屏蔽效能（SE）。除了这些优异的机械、电气和EMI屏蔽性能外，独特的液体导电网络还使LM/PDMS晶格复合材料在0-100%的应变范围内保持恒应变的导电性和EMI SE。

2）在100%的大拉应变下，电阻只有−2%的负值变化，证明了其电学性能优于其他可伸缩导体的稳定性。此外，LM/PDMS晶格复合材料还具有优异的耐久性，即使在重复拉伸1000次后仍能保持导电性和EMI SE，并释放高达100%的拉伸应变。

3）在此基础上，研究人员展示了LM/PDMS晶格复合材料在柔性显示电路中的应用，以及作为柔性微波能量屏蔽层的应用，它在复杂的负载条件下也表现出稳定的性能。

本研究开发的制备技术为在聚合物基复合材料中充分利用LM的多功能特性提供了一种可能的策略。

参考文献

Zhenyu Wang, et al, Rational Assembly of Liquid Metal/Elastomer Lattice Conductors for High-Performance and Strain-Invariant Stretchable Electronics, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202108336

https://doi.org/10.1002/adfm.202108336