電子皮膚、軟體機器人和電磁屏蔽（EMI）材料等領域的快速發展，使得具有優異變形性和導電性的可拉伸導體需求日益迫切。近期，我院劉禹教授團隊通過一種簡便且精确控制的一步式雙材料3D打印技術，将液态金屬（LM）與彈性體網格結構有序組裝為規則的固液兩相複合材料（如圖1）。所制備的LM/PDMS網格複合材料具有超過180%的優異拉伸性能，高達1.98×106S m-1的導電率和72 dB的卓越電磁屏蔽性能(EMI SE)，并且在大拉伸應變下，也能保證穩定的導電性和良好的EMI SE，為充分利用LM在其聚合物基複合材料中的多功能特性提供了一種可能的策略。LM/PDMS網格複合材料的優異性能使其有望用于柔性電磁屏蔽器件領域。如圖2所示，将帶有和不帶有LM/PDMS網格屏蔽層包覆的等量去離子水置入微波爐中，在微波加熱20秒後，不帶有屏蔽層的去離子水的溫度從室溫飙升至70 °C以上，而有複合材料屏蔽層的去離子水在微波處理過程中始終保持室溫。此外，研究進一步展示了LM/PDMS網格複合材料在無線電力傳輸系統中作為EMI屏蔽的概念驗證應用。以上研究成果證明了該功能複合材料器件在醫療和食品加工領域的巨大應用潛力。
該成果以“Rational Assembly of Liquid Metal/Elastomer Lattice Conductors for High-Performance and Strain-Invariant Stretchable Electronics”為題，發表在《Advanced Functional Materials》上（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2108336）。文章的第一作者是伟德国际1949始于英国王震宇副教授，通訊作者為劉禹教授。該研究得到國家自然科學基金委的支持。
圖1.LM/PDMS網格複合材料的制備過程和形貌
圖2.LM/PDMS網格複合材料在拉伸應變下的優異電磁屏蔽性能
