實(shí)現(xiàn)可拉伸生物電子在可穿戴設(shè)備、生物醫(yī)學(xué)植入物和軟機(jī)器人中的全部潛力需要具有柔軟、高導(dǎo)電和應(yīng)變彈性的導(dǎo)電彈性復(fù)合材料。然而，現(xiàn)有的復(fù)合材料由于在應(yīng)變下破壞導(dǎo)電路徑而損害耐久性和性能，并且其嚴(yán)重依賴于高含量的導(dǎo)電填料。近日，密蘇里大學(xué)Yan Zheng、伊利諾伊大學(xué)Chen Paiyen、加州理工學(xué)院Gao Wei提出了一種原位相分離方法，該方法有助于微型銀納米線的組裝，并在孔表面形成自組織滲流網(wǎng)絡(luò)。
本文要點(diǎn)：
1) 所得納米復(fù)合材料具有高導(dǎo)電性、應(yīng)變不敏感和耐疲勞性，并最大限度地減少了填料的使用。它們的彈性植根于多尺度多孔聚合物基體，這些基體能消散應(yīng)力，剛性導(dǎo)電填料能適應(yīng)應(yīng)變引起的幾何變化。此外，多孔微結(jié)構(gòu)的存在降低了滲濾閾值（Vc?=?0.00062），并且即使在超過600%的應(yīng)變下也能抑制電降解。
2) 通過將這些納米復(fù)合材料與近場通信技術(shù)匹配，作者展示了可拉伸的無線電源和數(shù)據(jù)傳輸解決方案，這些解決方案非常適合皮膚接口和植入生物電子。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無電池?zé)o線供電和對一系列汗液生物標(biāo)志物的傳感，即使在50%的壓力下，其性能變化也不到10%。
Yadong Xu et.al Phase-separated porous nanocomposite with ultralow percolation threshold for wireless bioelectronics Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-024-01658-6
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01658-6
