电子皮肤、软体机器人和电磁屏蔽（EMI）材料等领域的快速发展，使得具有优异变形性和导电性的可拉伸导体需求日益迫切。近期，我院刘禹教授团队通过一种简便且精确控制的一步式双材料3D打印技术，将液态金属（LM）与弹性体网格结构有序组装为规则的固液两相复合材料（如图1）。所制备的LM/PDMS网格复合材料具有超过180%的优异拉伸性能，高达1.98×106S m-1的导电率和72 dB的卓越电磁屏蔽性能(EMI SE)，并且在大拉伸应变下，也能保证稳定的导电性和良好的EMI SE，为充分利用LM在其聚合物基复合材料中的多功能特性提供了一种可能的策略。LM/PDMS网格复合材料的优异性能使其有望用于柔性电磁屏蔽器件领域。如图2所示，将带有和不带有LM/PDMS网格屏蔽层包覆的等量去离子水置入微波炉中，在微波加热20秒后，不带有屏蔽层的去离子水的温度从室温飙升至70 °C以上，而有复合材料屏蔽层的去离子水在微波处理过程中始终保持室温。此外，研究进一步展示了LM/PDMS网格复合材料在无线电力传输系统中作为EMI屏蔽的概念验证应用。以上研究成果证明了该功能复合材料器件在医疗和食品加工领域的巨大应用潜力。
该成果以“Rational Assembly of Liquid Metal/Elastomer Lattice Conductors for High-Performance and Strain-Invariant Stretchable Electronics”为题，发表在《Advanced Functional Materials》上（Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2108336）。文章的第一作者是江南大学机械工程学院王震宇副教授，通讯作者为刘禹教授。该研究得到国家自然科学基金委的支持。
图1.LM/PDMS网格复合材料的制备过程和形貌
图2.LM/PDMS网格复合材料在拉伸应变下的优异电磁屏蔽性能
