斯坦福研发出皮肤般柔软的柔性电极
可穿戴设备越来越多地渗透到我们的生活当中，这些智能设备离不开电路的支撑。可是如果这些贴身的设备当中，藏着一根根僵硬的电路，使用起来的舒适度就会大打折扣。
化学工程师鲍哲南教授正在试图改变这种状况。对于这种状况，选择柔性电极是一个很自然而然的思路。
十多年来，她的实验室一直想致力于让电子产品变得更加柔软灵活，就像人体的第二层皮肤。他们想让脆性塑料变得导电性更好、更有弹性。
近日，鲍哲南教授在《科学进展》杂志上发表了他们最新的成果。论文描述了一种脆性塑料，可以通过化学方法让它向橡皮筋一样弯曲，并且略微提高了它的导电性。结果就是一个柔软而灵活的电极，与我们柔软、脆弱的神经非常契合，也就是说，这样的电路在我们的体表，我们皮肤的神经不会感到很不舒服。
鲍哲南教授对这项成果感到非常激动：这种灵活的电极开辟许多新的可能性，比如说大脑接口（ brain interfa其他植入式电子（implantableelectronics）方面。
据新华社报道，鲍哲南在接受采访时说，现有的包括电极和材料在内的电子器件都是硬的，在测量中枢神经电流、心脏电流时，植入大脑或心脏的电极可能损坏神经或心脏组织。因此，跟神经接触的电极需要像皮肤一样柔软，这是柔性电子应用需要解决的重要问题。
这种材料可以像橡皮筋一样弯曲
目前，这种材料还是一种实验室原型。但是该团队希望长期关注这方面的进展，来创建对人体友好的更灵活的材料。
他们的实验过程自然也充满了波折。
为了创建这个灵活的电极，研究人员最初选中了一种塑料，它有两个基本特性：
高导电性和生物相容性，这意味着它可以安全地与人体接触。但这种塑料有一个致命的缺点，就是非常脆弱，拉伸5%就可以将其破坏。
为了保持导电率的同时增加灵活性，鲍哲南的团队曾与SLAC国家加速器实验室（SLAC National AcceleratorLaboratory）合作，用一种特殊类型的X射线，在分子层面研究这种材料。补充一些化学的基本知识，所有的塑料都是高分子聚合物，也就说分子链会像珠子一样串在一起。
在这个实验当中，这种塑料是由两种不同的聚合物紧紧缠绕在一起组成。其中一个是导电体，另一个是实验当中必不可少的一种塑料。这两种聚合物结合在一起，创造了一种新的塑料，从外形上看是脆性、球状结构的链条。然而结果并不理想，这种材料导电，但是并不灵活。
此后，研究人员推测，如果他们可以找到合适的分子添加剂，分离这两个紧紧缠绕的化合物，他们就可以防止它们结晶，并且让这种塑料有更大的延展性。但是他们必须小心谨慎，因为添加材料后，导体的导电性通常会削弱其传输信号的能力。
在测试了20多种材料之后，他们终于找到了理想的材料。这是一种分子，类似于工业厨房当中的那种调制浓汤的添加剂。这种添加剂可以让脆弱而厚实的分子结构，变成有孔的鱼网链，可以拉伸、变形。
测试这种新材料时，他们很兴奋地发现，这种材料可以拉伸到原来长度的两倍。塑料即使拉伸到自然长度下的800%，导电性仍然非常良好。
“我们认为，如果我们在其中增加绝缘材料，最终的导电率将非常可怜，特别是当我们添加了这么多之后。”鲍哲南说。不过由于他们对调整分子组装的精确理解，最终做到了两全其美：既保证了尽可能高的导电率，同时又有弹性、韧性俱佳的材料。
鲍哲南团队在测试这种材料的弹性，用这种材料往机器人测试仪器的球面上逐渐下压，从图中可以这种材料弹性很高，而且几乎是透明的
实验室的一名博士后研究员王月（音译，YueWang）说，这种材料就像皮肤一样柔软。
此外，值得一提的是，这种材料特别轻，透光率也达到了96%。
据新华社报道，鲍哲南表示，下一步将会验证这种材料是否可以植入生物体，以及会不会对生物体造成损害。
相比于一些过于天马行空的实验室的设想，这项发明有着更明朗的应用场景。希望这项技术早日成熟落地，实现商业化。让我们的可穿戴设备早点摆脱僵硬电路的束缚。
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