液态金属弹性电路，内置声音

韩国的一个研究小组利用声波将微小的液滴连接起来液态金属在聚合物外壳内。这项新技术是一种制造坚固、高导电电路的方法，这种电路可以弯曲和拉伸到原始尺寸的五倍。

为基于皮肤的传感器和植入式医疗设备制造可拉伸电子设备需要的材料既能像金属一样导电，又能像橡胶亚博排列五投注网站一样变形。传统金属不适合这种用途。为了制造弹性导体，研究人员研究了导电聚合物以及金属和聚合物的复合材料。但这些材料在拉伸和释放几次后就会失去导电性。

液态金属这种合金在室温下保持液态，是一种更有前途的选择。以镓为基础的液态金属，通常是镓和铟的合金，因其低毒性和高导电性和导热性而引起了最广泛的关注。它们也很坚韧，因为它们的表面形成了一层氧化皮，而且它们能很好地粘附在各种基质上。

为了用基于镓的液态金属制造导电电路，研究人员通常会在有弹性的塑料基材上喷射或打印这种材料的液滴，或者将它们嵌入橡胶聚合物中。通常情况下，氧化皮必须被打破，这样液滴才能结合形成导电路径。这些方法的问题是，液态金属会在一段时间后泄漏出来，他说Jiheong康他是韩国科学技术院材料科学与工程教授。

因此，他和他的同事们使用声场将他们最初嵌入聚合物中的液态金属液滴连接起来。研究人员使用的液滴平均宽度为2至3微米，比其他人之前使用的液滴要小，以减少液滴破裂和泄漏液态金属的几率。

当他们施加频率为20千赫兹的超声波时，微液滴吸收振动，形成纳米大小的液滴。这些纳米液滴形成了微液滴之间的桥梁。当聚合物被拉伸时，微液滴会伸长，但纳米液滴链接使它们保持连接。

之前也有人通过沉积的方法制造出了可拉伸的电路超薄金属层在网状网络中或蜿蜒的模式。“用我们的新材料，我们展示了第一块没有任何结构工程的弹性印刷电路板，”康说。

研究小组用四种不同的液态金属合金和15种不同的聚合物制成了有弹性的导体。为了演示导体的用途，他们制作了可拉伸显示器，其中液态金属网络连接微型发光二极管(上图)。他们还制作了一种高度可拉伸的心率监测传感器，可以附着在志愿者的皮肤上，利用光线测量血液循环。研究结果发表在期刊上科学．

作者首创的拉伸电路方法“有助于克服用[镓液态金属]-聚合物复合材料制造导电电路的主要挑战，”写道澳大利亚昆士兰大学的乔瑞瑞和英国伯明翰大学的唐诗阳在一篇伴随的视角文章中科学纸．”但复合材料仍面临着许多制造挑战。”例如，用已知的制造技术很难精确地控制液滴的大小。

Kang说，他和他的同事们计划通过找到使它们彼此更接近的方法来提高这种模式的分辨率。他们还计划进一步提高液态金属电路的导电性。