想要一部可以伸展、受到损坏并且仍然不会错过电话的智能手机?来自机械工程系和大分子创新研究所的弗吉尼亚理工大学研究人员团队创造了一种新型软电子设备，为可自我修复、可重新配置和可回收的设备铺平了道路。这些类似皮肤的电路柔软而有弹性，在负载下承受多次损坏事件而不会失去导电性，并且可以在产品寿命结束时回收以生成新的电路。
该团队由助理教授迈克尔·巴特利特 (Michael Bartlett) 领导，最近在自然研究的开放获取期刊Communications Materials 上发表了他们的研究结果。
当前的消费类设备，例如电话和笔记本电脑，包含使用贯穿整个焊接线的刚性材料。Bartlett 团队开发的软电路用柔软的电子复合材料和微小的导电液态金属液滴代替了这些不灵活的材料。这些软电子产品是快速兴起的技术领域的一部分，该领域为小工具提供了几年前不可能实现的耐用性水平。
液态金属液滴最初分散在弹性体(一种橡胶状聚合物)中，作为电绝缘的离散液滴。
“为了制造电路，我们通过压花引入了一种可扩展的方法，这使我们能够通过选择性地连接液滴来快速创建可调电路，”博士后研究员和第一作者 Ravi Tutika 说。“然后我们可以局部地将液滴分开以重建电路，甚至可以完全溶解电路以断开所有连接以回收材料，然后从头开始。”
电路柔软而灵活，就像皮肤一样，即使在极度损坏的情况下也能继续工作。如果在这些电路上打一个孔，金属液滴仍然可以传递能量。不像传统电线那样完全切断连接，液滴在孔周围建立新的连接以继续通电。
电路也可以伸展而不会失去它们的电气连接，因为团队在研究过程中将设备拉到其原始长度的 10 倍以上而没有失败。
在产品寿命结束时，金属液滴和橡胶材料可以重新加工并返回到液体溶液中，从而有效地使它们可回收。从那时起，它们可以被改造以开始新的生活，这种方法为可持续电子产品提供了途径。
虽然还没有制造出有弹性的智能手机，但该领域的快速发展也为可穿戴电子产品和软机器人带来了希望。这些新兴技术需要柔软、稳健的电路才能进入消费类应用。
Bartlett 说：“我们对我们的进步感到兴奋，并设想将这些材料作为新兴软技术的关键组件。” “这项工作更接近于创建可以在各种实际应用中生存的软电路。”