國際新研發：研發獨特的銀-水凝膠復合材料 具有高電導率且柔軟可變性
在機器人技術領域，金屬具有高強度、耐用性和導電性等優點。但是，它們又笨又硬，這些特性在可穿戴計算和人機界面的柔軟靈活的系統中是不需要的。另一方面，水凝膠重量輕，可拉伸且具有生物相容性，因此使其成為隱形眼鏡和組織工程支架的優良材料。但是，它們的導電性很差，這是數字電路和生物電子應用所需的。
卡內基梅隆大學軟機實驗室的研究人員開發了一種獨特的銀-水凝膠復合材料，該復合材料具有高電導率，能夠提供直流電，同時保持其柔韌性和可變形性。
該小組將微米級的銀薄片懸浮在聚丙烯酰胺-藻酸鹽水凝膠基質中。經過部分脫水過程后，這些薄片形成了滲濾網絡，該網絡是導電的并且對機械變形具有魯棒性。通過操縱該脫水和水合過程，可以使薄片粘在一起或破裂，形成可逆的電連接。
通過導電的銀-水凝膠復合材料傳輸的動力激活了這位受黃貂魚啟發的柔軟游泳者的形狀記憶合金肌肉
圖片黃貂魚游泳者的特寫
先前將金屬和水凝膠結合使用的嘗試表明，要在提高電導率與降低順應性和可變形性之間進行權衡。研究團隊在開發液態金屬可拉伸導電彈性體的專業知識的基礎上，力圖應對這一挑戰。
相關人員解釋說，由于這種新型復合材料具有高電導率和高柔順性或'柔軟性'，因此可以在生物電子學及其他領域具有許多應用。例子包括帶有信號處理傳感器的大腦貼紙，可為電子設備供電的可穿戴式能量產生裝置以及可拉伸的顯示器。
可以通過類似于絲網印刷的標準方法如模板平版印刷術來印刷銀-水凝膠復合物。研究人員使用這種技術來開發用于神經肌肉電刺激的皮膚安裝電極。據相關人員說，這種復合材料可以覆蓋人體的大部分區域，就像皮膚上的第二層神經組織一樣。
未來的應用可能包括治療肌肉疾病和運動障礙，例如協助患有帕金森氏病的人震顫或中風后難以用手指抓握某些東西。（來源：復合材料學會）
