高伸縮性バイレイヤー液体金属ベース導体を用いた超高ひずみに対する影響を受けない統合ハイブリッド電子機器

概要 人間インターフェースの電子システムは、ひずみに対する回復性のある回路が必要です。しかし、現在の統合伸縮性電子機器は、容易に電気的劣化に苦しみ、堅牢な多層ソフト‐リジッドハイブリッド構成を形成する上で課題に直面しています。ここでは、親水性の特性を持つバイレイヤー液‐固導体（b‐LSC）が、堅い電子機器とエラストマー基板の両方と信頼性高くインターフェースするために導入されています。上部の液体金属は、従来のスズはんだで接続されたリジッドインターフェースよりも30%低い抵抗で堅い電子機器とのインターフェースを自己はんだ付けできます。底部の極性複合体は、液体金属粒子とポリマーで構成されており、エラストマーと信頼性高くインターフェースできるだけでなく、b‐LSCの損傷後の修復を助けます。b‐LSCは、印刷およびその後の剥離戦略によりスケーラブルに製造可能で、超高ひずみ非感受性導電性（最大22,532 S cm −1）、極端な伸縮性（2260%）、および超高ひずみ下での抵抗変化（1000%ひずみ下での0.34倍の増加）がほとんどないことを示しています。多層レイアウトを接続するための伸縮性垂直インターコネクトアクセスとして機能し、様々な基板上でスケーラブルかつ普遍的に製造可能で、解像度は約200 µmです。伸縮性センサーアレイ、多層伸縮性ディスプレイ、高度に統合された触覚ユーザーインタラクティブな光電E‐スキン、視覚化されたヒーター、ロボットタッチセンシングシステム、およびウェアラブル電子機器のためのワイヤレス電源を構築できることが示されています。