編譯／韋士塔

從智慧手機到家用裝置，各式各樣的電子產品已成為人類生活中不可或缺的物品；然而，目前的電子產品功能雖然強大，卻有一個致命的缺點，一旦遭遇外力撞擊，就容易損壞。

有鑑於此，研究人員致力研發創新的材料，延長電子裝置的使用壽命，包括可變形的軟性材質的機器和電子元件。美國維吉尼亞理工學院（Virginia Tech）的科學家進一步研發出可拉伸、自我癒合（self-healing）的導電材料，即使被撕裂、刺穿仍可繼續運作，突破現有的電子產品的設計限制。

維吉尼亞理工機械工程助理教授巴特列特（Michael Bartlett）領導的研究團隊，開發出一種類似皮膚的柔軟電路。這種材料由是橡膠狀的苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯（SIS）聚合物組成，內部有液態金屬微粒，不僅具有彈性，還能承受穿刺或撕裂，不會失去導電性。更重要的是，採用這種材料生產的設備，即使達到使用年限，還能回收重新壓製成新的電路。

巴特列特指出，這種橡膠狀的材料中，液態金屬微粒通常相互分離，外部的電流不會在這些金屬微粒之間流動。然而，使用特定形狀的物體壓入這些材料後，能夠打破沿著壓入物體分布的液態金屬微粒間的障礙。也就是說，如果把電路壓印到這種材料中，電流將可沿著這些電路流動。

這項創新材料的研發結果，已發表於《通訊材料》（Communications Materials）期刊。研究人員指出，在實驗室測試時發現，這種材料可以拉伸至原始狀態的10倍，仍不會失去導電性。此外，如果在其中一個電路上打孔，並不會妨礙電流的傳導，因為電流會順著孔洞的邊緣繞過，繼續流動。

材料專家指出，具備自我修復功能的材料日益受到重視，且應用範圍廣泛，包括混凝土、植入物、塗層、油漆、人造皮膚以及電子材料。醫療保健、航太和建築領域的研究人員，都正積極研發。

以自我修復的混凝土為例，這種材料能減少建築和橋梁的倒塌或損壞，不僅省下大筆資金，也能保障民眾的安全。此外，自癒型材料通常可重複使用，可減少資源消耗，保護環境。

巴特列特表示，柔軟和可變形電路的研發瓶頸，是軟性結構容易被撕裂、刺穿，導致導電能力下降或消失，電路因而失效。然而，新型的聚合物能克服這些問題，即使原本的電路線路損壞，仍可自動形成新的導電通路。

巴特列特指出，創新的自我修復材料不僅可用來製造電路，還能用於軟型機器、機器人和穿戴式電子裝置，讓軟性電子產品和機械裝置具備彈性，大幅提高其耐用度。

巴特列特說：「我們對此項研究進展非常樂觀，也希望這些材料能成為新興軟性材料技術的關鍵，協助創造能實際應用於各領域的軟性電路。」