仿生螺旋藤蔓微导线可构建柔性导电薄膜

日前，东南大学生物电子学国家重点实验室教授赵远锦课题组在电子皮肤的研究过程中取得新进展，研究团队基于微流控纺丝系统，一步制备出包裹离子液体的仿生螺旋藤蔓微导线。这种柔软的微导线经过进一步的排列可以包裹在柔性薄膜中，如皮肤般贴附在人体表面，可在不同部位不同幅度的运动中依然保持较为稳定的导电性。

研究团队使用共轴组装的玻璃毛细管微流控装置一步制备壳层为聚偏氟乙烯（PVDF），内部包裹有离子液体1-乙基-3-甲基四氟硼酸咪唑（EMIMBF4）的螺旋纤维。由于螺旋纤维的形貌能够通过微流控制备过程中的流体流速控制进行调节，可以简单地制备出具有不同螺距的微型导线。而将制备所得的导线包裹在具有良好拉伸特性的透明硅胶薄膜中，可以构建简单的柔性导电薄膜。包裹不同螺距导线的薄膜在拉伸过程中具有不同的电阻变化特性，并且呈现出纤维螺距越小电阻变化越小的趋势。这种薄膜材料还具有良好的重复使用特性，在多次的拉伸形变中依然能够保持良好的形态和稳定的电阻变化。

据介绍，这种柔性导电薄膜在实际应用中也能对于不同身体部位的活动有所响应。当手指、手腕和手肘弯曲不同程度时，柔性薄膜的电阻在保持整体稳定的同时会随运动出现极小范围内不同程度的变化。这种特性使制备所得导电薄膜在运动时依然保持稳定的电子传导，在对于灵敏度有较高要求的系统中减小背景信号的干扰，具有很大的实际应用前景。