可拉伸电子纤维尺寸小、重量轻、集成能力强，在构建高性能柔性电子器件方面有很大的潜力。然而目前可拉伸电子纤维主要由透气性差的弹性体薄膜等材料制备，这极大阻碍了纤维内部与外部环境之间的物质（如气体、液体）和能量交换，作为传感等方面的应用，这种低透气性也会在一定程度上限制纤维的传感性能和功能集成。提升电子纤维器件的透气性，强化器件功能层间及与外部进行有效物质输运和能量交换，一直是高集成度、多功能纤维电子器件领域的重大挑战之一。

  针对上述挑战，之江实验室马志军研究员团队联合香港理工大学郑子剑教授、黄琪瑶助理教授等提出了一种基于多孔SBS弹性纱线（pSBS）和室温镓基液态金属（LM）构建透气性可拉伸电子器件的方法。该团队首先通过模板诱导沉积静电纺丝的方法制备了连续的pSBS纱线。经过对SBS纱线浸渍涂覆聚丙烯酸（PAA）极大提高了其对LM的亲润性。进一步通过简单的浸渍涂覆在pSBS纱线表面均匀负载LM，获得高透气性（孔隙率~68%）、高拉伸性 （最大应变1700%） 和高电学稳定性（1500%应变下电阻上升约1.5倍）的LM-pSBS可拉伸导电纤维（图1）。基于SBS原位静电纺丝和LM漏板印刷交替实施的策略，该团队进一步实现了包含压力/温度传感、汗液检测和发光等多种功能的多层结构LM-pSBS复合纤维（图2和图3）。这项工作突破了以往电子纤维透气性差和难以多功能集成的难题，实现了透气型多功能可拉伸电子纤维材料和器件的可控制备，展示了在智能可穿戴设备和人机交互中的潜在应用。该工作以“Permeable and Patternable Super-Stretchable Liquid Metal Fiber for Constructing High-Integration-Density Multifunctional Electronic Fibers为题发表在《Adv. Funct. Mater.》。文章的共同第一作者是之江实验室博士后李恒毅博士和高级研究专员瞿瑞祥博士。该研究得到了国家自然基金委、香江学者计划和香港研资局等单位的项目支持。

图 3. 集成触觉压力传感和温度传感的液态金属纤维人工神经

  原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202308120