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  近期，四川大學高分子科學與工程學院傅強/鄧華教授團隊制備了一系列具有不同粒徑和殼層厚度的彈性硅橡膠@銀（PDMS@Ag）核殼微球，借助溶劑揮發誘導的微球之間毛細管作用，使具有窄尺寸分布的PDMS@Ag微球致密規則堆砌，并通過后澆筑高可拉伸Ecoflex 0050基體并固化、實現了在低銀含量下的高性能可拉伸導體（圖1）。作者考察了核殼微球的尺寸、銀層厚度對可拉伸導體電性能以及機械性能的影響，定量研究了在拉伸下電性能保持能力和多次循環應變下的電導率穩定性（圖2）。這些具有規整球狀的彈性導電基元可以在毛細管力的作用下致密堆砌在一起，形成類似于六方密堆積的結構，實現了超高的微球填充含量（97.6 vol%）（圖3）。但是，由于導電組分只是負載于微球表面，其總體的銀填充含量依然保持較低水平（19.5 wt%），從而保證了極佳的力學性能。其中，最優的復合材料表現出金屬級電導率（67185 S/cm），在400%應變下電導率保持在820 S/cm，斷裂伸長率可達602%。此外，提出的可拉伸導體還具有表面疏水、自清潔、抗腐蝕等性能，在可拉伸電連接、電磁屏蔽等領域展現出潛在的應用價值。這項研究工作打破了傳統可拉伸導體實現高導電需要導電粒子高質量的填充問題（>80 wt%），通過定構規整堆砌、三維連續、致密且選擇性分布的銀殼導電網絡，實現了電導率、填料含量和機械性能之間的有效平衡。該工作以Evaporation-Induced Closely-Packing of Core–Shell PDMS@Ag Microspheres Enabled Stretchable Conductor with Ultra-High Conductance”為題發表在《Adv. Funct. Mater》上（Adv. Funct. Mater. 2023, 2308799）。文章第一作者是四川大學博士生田可。該研究得到國家自然科學基金委和高分子材料工程國家重點實驗室的資金支持。

 圖3. 導電網絡堆砌結構和電性能模擬

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202308799