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2018-07-01電路也能有「軟筋骨」 穿戴式電子裝置新風景 583 期

Author 作者 編輯部
穿戴式電子裝置的研發在近年相當熱門,幾項重點產品中,有的用來追蹤身體健康狀況,有些則透過數據蒐集來評估或預防疾病。以往大眾對這一類產 品的印象都相當「生硬」,無論材料或成品,都好像無法擺脫這些硬底子的宿命。近日,中國國家奈米科學中心研究團隊在該領域又有新的突破,成功打造首款高導電與生物相容性兼具的軟性光電(flexible electronics),可望促進穿戴式及植入式電子裝置的新興應用。

這項發明稱為金屬–聚合物導體(metalpolymer conductor, MPC),而其中的金屬並不如銅、銀等傳統固態導體,而是以稠密糖漿狀存在的鎵和銦。MPC就 如同一片聚合物海中,有許多漂浮其中的液態金屬小島,底部含有一金屬外殼以確保導電性;研究員也發現,將這些金屬粒子嵌合至矽基聚合物(siliconebased polymer)的支持網絡,可產生具 功能性電路的機械彈性材料。

除利用超彈性聚合物打造可伸縮的MCP 電路外,選擇具生物相容性並可被生物降解的聚合物,確保材質接觸人體後不 會產生毒性或引起發炎反應,便有助於製作植入式的設備。而網版印刷(screen printing)與微流體圖像化(microfluidic patterning)等製造技術,可視液態金屬油墨之濃度,適應於任何二維幾何形狀、不同的厚度與電性能,其多功能的特性將可直接應用於生物醫學的領域中,如識別並緩解心臟病的貼布。

Lixue Tang et al., Printable Metal-Polymer Conductors for Highly Stretchable Bio-Devices, iScience, 2018.