《Science》报道超弹性导电纤维，上千次拉伸无损其性能

最近，一个由美国、中国和巴西的科学家组成的团队在《Science》上发表文章，报道了他们创造的“超级材料”。这种超级材料是由SEBS橡胶和碳纳米管制成的核-壳结构的超弹性导电纤维，这种纤维最长可拉伸到原长度的约14倍；在10倍拉伸的情况下，其电阻变化小于5%，就算经过上千次的拉放也依然如故。

图片来源：www.utdallas.edu

科学家们先以拉伸过的SEBS橡胶为核，然后用碳纳米管将其包裹，然后释放SEBS橡胶核使其恢复原状，从而得到超弹性导电纤维。

图片来源：Science, 2015, DOI: 10.1126/science.aaa7952

如果加入其它橡胶和碳纳米管壳层，该团队可以将这种超弹性导电纤维“改装”成应变传感器，其电容会随着拉伸而升高，最高可增加到8.6倍。除此之外，该团队还能将这种超弹性导电纤维“改装”成电动人工肌肉纤维，用于多种微型装置的驱动。

天津理工大学的印寿根教授团队直接参与了这项研究。印寿根说：“如何解决材料在大弹性形变下电学性能的稳定是一项极具挑战性的任务。研究团队将超轻的碳纳米管导电薄膜缠绕在橡胶芯上形成多级褶皱结构，使弹性导线拉伸过程中导电层的总长度几乎没有变化，实现了弹性纤维拉伸过程中稳定的电学性能。这种材料与传统弹性导线相比的优势之一是将大弹性形变与电阻稳定性有机地统一起来。”

印寿根介绍，超弹性导线用途十分广泛，目前仅是刚刚开始。预计其可用作可穿戴设备、仿生柔体机器人、大形变电子电路、变体飞行器、大形变应变传感器、心脏起搏器导线和充电设备的大形变导线等。

用做心脏起搏器导线的演示，建议WiFi下观看视频

1. http://www.sciencemag.org/content/349/6246/382.summary

2. http://www.sciencemag.org/content/349/6246/400