一款用液态金属做成的智能服装

by TENG · 2019年8月15日

金属具有良好的导电性，是用于智能服装开发的重要材料，但是金属本身的硬度比较大，不能满足服装的柔性需求，因此不能在智能服装中大面积使用。

而液态金属是一类低熔点的合金材料，可以在室温环境中保持液体形态。将液态金属与服装结合，可以创造出更加智能的服装。

清华大学的研究团队公布了一种采用液态金属制备智能服装的新方法。他们利用这种方法可以在棉织物上制备大面积的液态金属电路，并且该液态金属电路可随服装被任意折叠和拉伸。在此基础上，该研究团队还设计出具有人机交互、无线供电、柔性显示以及人体热管理等多种功能的智能服装系统。

传统的服装面料往往由纱线通过针织或机织而成，其表面较为粗糙，这种粗糙的界面使得液态金属难以附着。

因此，研究人员使用丝网印刷方法首先在棉布表面覆盖一层聚乙酸乙烯酯(PVAC)胶膜，PVAC胶膜渗透进纤维之间的空隙，并在面料表面形成光滑平整的界面，而且这层胶膜对液态金属具有极好的黏附性，可以将液态金属牢固地黏附在其表面。

此外，在该项研究中研究人员使用了掺杂金属铜微粒的半液态金属浆料(Cu-EGaIn)，这种浆料导电性高，且其较高的塑形能力使得电路结构即使被拉伸或折叠也非常稳定，使用滚轮涂布的方法即可快速黏附到PVAC胶膜上。

最后，为提高液态金属服装电路的稳定性和防水能力，研究人员将Ecoflex胶膜覆盖在液态金属电路表面，完成电路封装。

研究人员展示了一系列基于该项技术制备的液态金属智能服装。这种液态金属智能服装的制备方法操作简单，不需要复杂昂贵的设备，与刚性电子器件结合可以制造出多功能、大面积的可穿戴柔性电子设备，为开发个性化定制智能服装提供了新的解决途径。