许多可穿戴技术仍可以依靠在刚性或可弯曲印刷电路板（PCB）上实现的传统电子产品，但某些技术（例如可穿戴诊断补丁或电子皮肤）必须包括可拉伸的电气互连。可伸展的电线在软机器人领域也很重要。因此，这些领域的未来影响在很大程度上取决于可拉伸互连的经济有效的生产。

弹性体上的液态金属导体在几乎任何应变值下均显示最佳相对电阻比（R/R0），但工业上很难制造。将诸如Au的贵金属薄层蒸发到弹性体表面上，然后蒸发Ga层，可两相层，该层显示出优异的导电性，最佳的R/R0，并且在循环加载后没有机械损伤。然而，这种制造受到要求高真空的热蒸发步骤的限制。绝大多数可拉伸导电系统都是基于导电复合材料的，其中聚合物部分负责拉伸，而渗滤的导电填料则允许有效的电荷传输。导电填料可以是碳基的（如石墨，无定形碳碳纳米管（CNT），石墨烯，热解细菌纤维素）或金属（如金属纳米线，微米片，超细粉，纳米粒子和液态金属）。迄今为止，还没有开发用于可拉伸的可自收缩的油墨，这种油墨将具有低成本、低电导率、拉伸性和对循环应变的抵抗力低的优点。

基于此，奥地利聚合物材料化学研究所KrzysztofK.Krawczyk团队开发了一种均质的油墨，该均质油墨包含可热还原的甲酸银配合物，丙烯酸酯单体和自由基引发剂。在固化过程中，填料纳米颗粒和聚合物基体均在低至°C的温度下原位生成，从而产生可拉伸的导电纳米复合材料，该油墨可用于制造可拉伸的PCB或应变传感器。作者研究了它们在施加应变时的电导率变化，以及在数千次拉伸循环中性能的稳定性，并将其与基于预合成银填料的精选丝网印刷油墨进行了比较。当应用于弹性体基材上时，该复合材料可拉伸至％，而R/R0非常低值，这对于可拉伸银复合油墨是前所未有的。其初始断裂应变高于40％，对于金属-纳米颗粒薄膜而言异常高此外，作者还研究了强脉冲光（IPL）光子固化对自还原银油墨的导电性和可拉伸性的影响。文章“Self-ReducingSilverInkonPolyurethaneElastomersfortheManufactureofThinandHighlyStretchableElectricalCircuits”发表于期刊《Chem.Mater.》。

图1.自还原的可拉伸银墨水（SSI）。（A）标准银墨水样品的形态。（B，C）固化后的印刷图案。印刷后立即固化的丝网印刷薄膜的顶视图（D，E）和聚焦离子束（FIB）切割（F）。（G，H）印刷20分钟后固化的丝网印刷薄膜在不同放大倍数下的SEM图像。（I，J）直接比较立即固化的膜（I）和在印刷后20分钟固化的膜（J）。未经后处理（K）和经IPL后处理（L）的复合材料表面的SEM图像。（M）复合材料切片样品的SEM图像。

图2.（A）在单调拉伸试验中，使用有引发剂（SSI）和没有引发剂（SSI-no-INI）的墨水制成的印刷线路的电阻向％应变的演变。（B）裂纹间距和（C）平均裂纹长度随SSI和SSI-no-INI原位应变过程中所施加应变的函数关系表明，没有引发剂时，裂纹形成的时间更早，并且比引发剂形成时裂纹的形成时间更长。（D）SSI和（E）SSI-no-INI在大约74％的应变下的CLSM图像说明了与SSI-no-INI相比，SSI的防裂纹性能。

图3.样品SSI（A）和SSI-no-INI（B）的循环拉伸实验。

图4.用SSI印刷的导线的疲劳行为。（A）在k拉伸循环中测量线的电阻，最大应变为20％。（B）SSI与市售可拉伸银油墨的比较。

图5.使用（A）和不使用（B）自由基引发剂对油墨进行热固化，然后进行TGA。

图6.XPS蚀刻曲线，显示了从SSI获得的可拉伸导体的原子组成。

参考文献：doi.org/10./acs.chemmater.0c

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