英文原题：Synergistic coordination-driven surface reconciliation enables liquid metals interconnects with strain-insensitivity and enhanced adhesion

第一作者：赵凯博士

通讯作者：叶常青教授

作者：赵凯、刘亚龙、赵彦博、李杰、叶常青

         近日，课题组开发出一种新型液态金属（LM）互连技术，成功解决了柔性电子设备中长期存在的应变敏感与附着力不足的关键问题。该技术通过协同协调驱动的表面协调策略，使液态金属互连在高应变下保持优异导电性，同时实现超强附着力，为可穿戴电子设备的发展开辟了新路径。

破解柔性电子设备的核心难题

         随着可穿戴电子设备的快速发展，柔性互连技术成为实现可靠信号传输的关键。传统金属纳米线或导电聚合物填充的柔性互连存在刚性缺陷，易在反复拉伸中发生滑移、分离或断裂，导致导电性不可逆下降。而液态金属虽具有内在的可变形性和导电性，但其低粘度、弱附着力和高表面张力限制了其在柔性电子中的应用，常出现泄漏和界面不稳定问题。

         过去的研究往往在追求附着力和稳定性时牺牲了液态金属的流体流动性，导致应变不敏感性下降，我们的创新点在于实现了微观液态金属协调与宏观复合材料完整性的完美平衡。"

协同协调驱动的创新策略

         研究团队创新性地采用α-硫辛酸（LA）和单宁酸（TA）的协同协调策略，构建了液态金属互连的新体系：

         ·热触发环开聚合：LA在热作用下发生环开聚合，生成二硫键和羧基，与液态金属纳米粒子（LMNPs）的氧化层配位，确保分散稳定性。

         ·动态界面协调：TA的邻苯二酚/邻三酚基团与LMNPs和聚LA形成动态配位，实现界面自主协调。

         这种双重机制使LMNPs在拉伸时能与聚合物共形变形，同时保持导电通路连续。实验表明，该互连技术在500%应变下电阻变化（ΔR/R0）小于25%，在玻璃上附着力高达50 MPa，且完全避免了液态金属泄漏问题。

实用性与可回收性双重突破

         更令人振奋的是，该技术还具有优异的可回收性。研究团队利用可逆协调和二硫键相互作用，实现了互连的高效回收和重印。通过70℃热处理30分钟，可回收超过90.5%的材料，回收后的油墨保留了90%以上的原始导电性，实现了电子产品的闭环再生。

         这不仅解决了柔性电子设备的性能问题，还为电子废弃物处理提供了新思路，我们的技术在电子垃圾回收和可持续电子制造方面具有巨大潜力。

应用前景广阔

         研究团队通过多项功能验证，展示了该技术的广泛应用前景：

         ·稳定信号传输：在拉伸状态下，互连电路能保持稳定的方波传输。

         ·无线LED控制：利用可拉伸天线实现无线LED控制。

         ·高保真肌电图记录：基于LMNP-polyLA-TA的生物电极，能精确记录肌电信号，与商用Ag/AgCl电极性能相当。

         这项技术有望推动可穿戴医疗监测、软机器人和人机交互等领域的快速发展，特别是对于需要高可靠性和长期稳定性的生物医学应用，如连续健康监测和神经接口设备。

未来展望

         该研究为柔性电子互连技术提供了全新思路，突破了传统液态金属应用中"流体流动性"与"界面稳定性"的固有矛盾。随着可穿戴电子设备需求的不断增长，这项技术有望成为下一代柔性电子设备的核心组件，为用户提供更舒适、更可靠的使用体验。

Synergistic coordination-driven surface reconciliation enables liquid metals interconnects with strain-insensitivity and enhanced adhesion

Kai Zhao, Yalong Liu, Yanbo Zhao, Jie Li, Changqing Ye*

J. Colloid Interface Sci. 2026, 706: 139586.

Available online: 28 November 2025

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979725029789