近日，光電學院2022級碩士研究生溫子奇作為第一作者在《材料化學C》上（Journal of Materials Chemistry C）發表最新研究論文，該研究成果報道了一種柔性可回收的液態金屬/聚氨酯鞘-芯結構導電纖維，具有非常重要的學術意義和應用價值，并被選為當期背封面文章。該項工作是由溫子奇同學在研一期間完成，其所在的超精密光學制造創新團隊由莊松林院士、張大偉教授領銜，光電學院研究生周靖俞、趙姍姍，上海航天控制技術研究所陳上碧副主任師，張大偉教授分列第二至五作者，盛斌副教授為通訊作者。
柔性電子產品在人工智能、健康監測和運動跟蹤領域具有巨大的應用需求，具有優異性能的柔性導電纖維容易被編織進織物且適用于各種可穿戴設備，然而柔性導電纖維的研究面臨著眾多挑戰，如制備工藝復雜、難以兼顧拉伸性和導電性、難以回收利用等問題。本研究創新性地提出在熱塑性聚氨酯纖維上簡單浸涂鎵銦合金/聚氨酯鞘層，待其干燥后再涂覆水性聚氨酯進行封裝，成功得到了一種新型的柔性導電纖維，文章對其粒徑優化和導電機制進行了系統的研究。結果表明該纖維能夠對不同程度、頻率的拉伸應變產生持續穩定的響應；通過熱塑得到的螺旋可拉伸導線能夠在大應變下保持較小的電阻變化，同時兼顧拉伸性和導電性，在與諸多同類工作對比中表現出較大的拉伸范圍和很高的質量因子。
該柔性、可回收導電纖維在人體運動監測、可拉伸導線和電子織物中具有很大的應用潛力。當該導電纖維被固定在身體不同部位時，它能夠對手指、手腕、手肘、膝蓋的彎曲程度以及喉部的微小吞咽動作實現響應并持續監測。此外，該柔性纖維還能編織進織物，由于其優異的防水性，織物可以像普通衣物一樣放入洗衣機中清洗而不影響性能；當穿戴編織有該纖維的指套后，可以通過彎曲手指在水下產生SOS求救信號的摩斯密碼。特別值得注意的是，纖維中最具價值的鎵銦合金能以94.8%的高效率被回收以及循環利用。
Journal of Materials Chemistry C期刊背封面
工藝流程以及纖維實物照片
熱塑特性、拉伸范圍及其質量因子研究
可穿戴織物用于水下產生SOS信號以及可回收應用
背封面鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/tc/d3tc90201c
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/TC/D3TC02393A
供稿：光電學院
