Группа профессора Ли Рунвэя из Института технологии материалов и инженерии Нинбо (NIMTE) Китайской академии наук в сотрудничестве с группой профессора Чжу Гуана из Ноттингемского университета Нинбо, Китай, разработала высокопрочный наножидкий металл на основе растягивающийся электрод (NHSE) для различных приложений электронной кожи (e-skin), таких как мониторинг состояния здоровья человека и взаимодействие человека с машиной. Результаты были опубликованы в InfoMat.
Носимая электроника привлекла огромное внимание потребителей благодаря реализации человеко-машинного интерфейса , умной медицины и искусственного интеллекта. Растяжимые электроды имеют первостепенное значение для разработки носимой электроники , особенно для стабильного сбора электрофизиологических сигналов человека. Тем не менее, по-прежнему сложно подготовить электроды с превосходной проводимостью, растяжимостью и долговечностью, что играет жизненно важную роль в реализации точного и стабильного сбора физиологических сигналов в сложных условиях.
В этом исследовании исследователи заметили, что непрерывная и деформируемая водная мембрана может образовываться, когда рыболовная сеть вытаскивается из моря. Вдохновленный рыболовной сетью, NHSE был разработан путем сборки на месте электропряденых эластичных каркасов из нановолокна и электрораспыленных наночастиц жидкого металла (LM).
Имитируя интерфейс вода-сетка, самоадаптирующийся интерфейс между LM и каркасами из нановолокна способствовал сверхнизкому сопротивлению при высоком удлинении.
Кроме того, электрическое сопротивление NHSE нечувствительно к большой степени механического растяжения и остается стабильным, несмотря на циклическую деформацию с увеличением электрического сопротивления всего на 5% после 330 000 циклов растяжения при 100% удлинении.
Кроме того, NHSE обеспечивает превосходную надежность в различных динамических условиях, таких как нагревание, воздействие кислот и щелочей, а также погружение в воду.
Благодаря сочетанию проводимости, растяжимости и долговечности разработанный NHSE демонстрирует большой потенциал в применении гибкой/растяжимой электроники, такой как носимые устройства для долгосрочного мониторинга электрокардиографии, электротермические нагреватели и носимые системы человеко-машинного интерфейса, тем самым облегчая разработка носимых систем мониторинга здравоохранения на основе Интернета вещей и человеко-машинных интерфейсов, похожих на кожу.
