Heterogeneous integration of rigid, soft, and liquidmaterials for self-healable, recyclable,and reconfigurable wearable electronics

https://advances.sciencemag.org/content/6/45/eabd0202?rss=1

本文报道了一种多功能可穿戴电子系统，该系统可以基于改性的聚亚胺化学同时提供完全的可回收性，出色的机械拉伸性，自修复性和可重构性。通过先进的机械设计和低成本的制造方法，通过刚性（芯片组件），软性（具有新配方的动态共价热固性聚亚胺）和液态（共晶LM）材料的集成，实现了这种可穿戴电子产品。在这种可穿戴电子系统中，现成的芯片组件可提供对人体的高性能感测和监视，包括物理运动跟踪，温度监视以及声学和心电图（ECG）信号的感测。它们通过本质上可伸缩且坚固的LM电路互连，并由动态共价热固性聚亚胺基矩阵封装。聚亚胺网络中的键交换反应以及LM的流动性使可穿戴电子设备能够自损坏时自愈，并可以针对不同的应用场景重新配置为不同的配置。此外，通过氨基转移反应，聚亚胺基体可以解聚为可溶于甲醇并与芯片成分和LM分离的低聚物/单体。所有回收的材料和组件都可以重复使用，以制造新的材料和设备。使可穿戴电子设备能够自我修复免受损坏，并可以针对不同的应用场景重新配置为不同的配置。此外，通过氨基转移反应，聚亚胺基体可以解聚为可溶于甲醇并与芯片成分和LM分离的低聚物/单体。所有回收的材料和组件都可以重复使用，以制造新的材料和设备。

Superelastic EGaIn Composite Fibers Sustaining 500% Tensile Strain with Superior Electrical Conductivity for Wearable Electronics

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.9b23083

在这项工作中，成功开发了具有优异导电性的高拉伸共晶-镓-铟（EGaIn）纤维。该可拉伸纤维由三层组成：具有超弹性的聚氨酯（PU）纤维作为芯层可拉伸纤维层，沉积在PU纤维表面的聚甲基丙烯酸酯（PMA）作为中间粘胶层，而EGaIn液态金属作为外层纤维层。所获得的PU @ PMA @EGaIn（PPE）纤维显示出优异的电性能和高拉伸性能，可以将其拉伸超过500％，导电率超过10³ S cm^-1，PPE纤维显示出良好的热稳定性，可以在接近250°C的温度下保持稳定。PPE纤维不仅可以用作可伸缩性高的导体，为手机充电，还可以用作可穿戴传感器，以监控人类行为。基于此方法制造可拉伸导电纤维的策略也可能会应用于其他可拉伸和可穿戴设备的制造中。