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基于鎵基液態金屬的彈性聚合物在智能傳感器、智能座艙、軟體機器人、可穿戴設備和人機界面等多領域有著廣泛的應用。然而，傳統液態金屬彈性體（LME）由于液態金屬密度偏大，存在液態金屬沉降的問題，降低了LME的性能，增加了LME的成本，無法滿足新能源汽車智能座艙離手監測、人機交互等應用場景的實際需求。

圖2.仿石榴果實的LMEP制備圖及其性能表征。（a）石榴果實光學照；（b）石榴果實結構圖；（c）LME和LMEP制備流程圖；（d）fPPs=20%時，不同液態金屬體積分數下LMEP的電阻值；（e）LMEs和LMEPs的介電常數曲線圖；（f）fPPs=30%時，不同液態金屬體積分數下LMEP的熱導率

張東光副教授課題組通過模仿石榴果實結構（圖2a、b），將具有阻塞效應的聚二甲基硅氧烷顆粒（PPs）引入傳統液態金屬彈性體（LME）中，研發了一種低成本、低密度、無沉降的液態金屬彈性體（LMEP）高性能柔性傳感器。PPs降低了創建導電路徑所需的負載，從而降低了相對于LME的密度和成本。令人驚訝的是，粒子在固化LMEP之前滲透到導電路徑，但在LME中沒有。通過改變LM顆粒、聚二甲基硅氧烷預聚體和PPs的體積分數，研究了LMEP的介電常數、電導率和導熱系數，并提出了最佳配比的LMEP。此外，還演示了用于可穿戴電子設備的基于lmep的傳感器和電路。該傳感器在新能源汽車智能座艙領域具有巨大的應用潛力。

圖3.不同襯底上的LMEP柔性電路（a）PDMS襯底；（b）Ecoflex襯底；（c）特氟龍板和特氟龍膠帶

張東光副教授，博士畢業于吉林大學，2018-2019年國家公派赴美國北卡羅來納州立大學訪問交流，主要從事新能源汽車柔性傳感器及智能監測等方面的研究。主持承擔國家自然科學基金、中國博士后科學基金、山西省科技重大專項等科研項目，發表高水平學術論文20余篇，授權國家發明專利30余件。