AEleM：超拉伸热致变色纤维，具有可修复金属导电性能力

一、文章概述

近日，韩国全北国立大学纳米融合工程系的科研人员报道了一种制造具有可修复金属导电性的超拉伸热致变色纤维的简便方法。这种具有液态金属芯的热致变色纤维，可用于可穿戴和保形电子产品、电子纺织品和软机器人。相关研究工作以题为“Ultrastretchable Thermo- and Mechanochromic Fiber with Healable Metallic Conductivity”发表在国际材料学知名期刊Advanced Electronic Materials (IF=6.593)上。

（1）热致变色中空弹性纤维采用有机硅复合材料与热致变色颜料制备而成。一旦纤维形成，镓基液态金属就会注入纤维中。通过液态金属丝施加焦耳热，具有液态金属芯的复合纤维沿纤维呈现均匀的颜色变化。具有沿纤维局部分布的多种热致变色颜料的光纤通过增加的电流显示出连续的颜色变化。

（2）液态金属芯的可修复导电性通过在室温附近恢复导电性来证明。当处于固态时，导线在变形过程中断裂，从而失去导电性。然而，在局部加热后，由于金属（镓，29.8 ℃）的低熔点，导线可以重新接线。

（3）金属芯的这种修复能力可以使纤维具有可修复的热致变色行为。拉伸液态金属线会改变线的几何形状，由于在应用焦耳加热时电阻增加，导致颜色发生变化。

图1 a) 具有液态金属芯的中空弹性纤维的制造过程示意图。

b) 由硅树脂制成的中空弹性纤维。

c) 由带有热致变色颜料的有机硅复合材料制成的中空弹性纤维。

d) 处于拉伸状态的复合纤维，以及 e) 含有和不含颜料的中空纤维的应力-应变曲线。