近期，韓國科學技術(shù)研究院（KIST）全北總院復(fù)合材料技術(shù)研究所的洪載民（音譯）博士團隊將水凝膠-降解塑料(Ecoflex)復(fù)合材料與銀電極結(jié)合，開發(fā)出高伸縮電極。性能最大可提高18.8倍以上，達到世界領(lǐng)先水平。

 

       柔性電極在變形的條件下，可以保持怎樣的電特性是至關(guān)重要的。為了確保這一電特性，靈活制備金屬物質(zhì)，前人已經(jīng)進行了大量研究。柔性元件的核心就是柔性電極，其印刷的制備工藝在比容積方面具有一定優(yōu)勢，印刷工藝采用的噴墨可以確保柔性電極在拉伸情況下也可以維持性能，該噴墨采用金屬微米級的粒子與高分子物質(zhì)進行混合制備而成。為了確保導(dǎo)電性，主要采用銀和金等金屬物質(zhì)制備復(fù)合體。

 

       通常可以印刷的柔性電極是在聚二甲硅氧烷（PDMS）一類硅系的伸縮性降解塑料基板上制備的，但這樣的材質(zhì)與人體皮膚或其他組織接觸時，由于變形率低，穿戴感并不好。研究團隊采用了變形率高，與皮膚質(zhì)感類似的水凝膠材質(zhì)，但由于采取傳統(tǒng)工藝很難在水凝膠上印刷銀一類金屬基板物質(zhì)，由此，在水凝膠上涂上了降解塑料的薄層，并與銀噴墨結(jié)合，這一表面處理方法的降解塑料厚度為30μm，僅僅相當于頭發(fā)的一半，由此開發(fā)出高伸縮電極。

 

       此次開發(fā)的高伸縮電極可以按照使用者希望的圖案進行印刷，有利于形成多面積回路，與現(xiàn)有電極不同，由于在變形率極高的高伸縮基板上制備而成，與人體接觸時，作為電子皮膚使用，穿戴感更為舒適，柔性電極性能也達到了世界領(lǐng)先水平。

 

       KIST洪博士表示，未來此項技術(shù)有望應(yīng)用于電子皮膚和醫(yī)療儀器等領(lǐng)域，有助于穿戴式儀器和柔性機器人的創(chuàng)新。另外，此項研究得到了韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部的支持，作為產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)開發(fā)項目，同時也得到了韓國科學技術(shù)情報通信部的支持，作為KIST機構(gòu)共有項目進行，研究成果已經(jīng)刊登于國際知名期刊《先進材料》（Advanced?Materials）。