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随着科技日新月异的变革,传统的硅基电子材料由于高耗能、低形变等劣势,已经不能满足人们的更高要求。因此,具有低耗能、高形变的可拉伸电子材料引发了众多科研工作者的浓厚兴趣。而作为现在兴起的3D打印技术-3D直写成型能够在常温、无需任何模具或者紫外光、激光辐射的条件下制备定制化的图形方案样品,颠覆了传统模板法的制造方式,使得制造过程更简单快捷。本文结合导电材料和高形变弹性体各自的优势,将具有高导电率、常温下保持液态的导电材料(液态金属和导电碳膏)与具有高粘度、高应变、成型方式简单的硅橡胶,通过3D直写方式,打印出具有高达150%的大应变的可拉伸导线,在保持高应变性能的同时,具备良好的导电性能,在可穿戴设备、柔体机器人等领域具有广阔的应用前景。本文的主要研究内容和结论总结如下:1.通过对可拉伸电子材料研究进行了大量的资料调研和分析,最终确定了主要以液态金属EGa24.5In75.5和硅橡胶PDMS-SE1700、导电碳膏和硅橡胶PDMS-SE1700为目标体系,创新性的开发研究了同轴喷头与3D直写式打印相结合的打印方式,系统研究了可拉伸导线制备过程的关键参数、封装工艺等,并对制备方法进行改良优化,制备出高质量的可拉伸导线。2.针对3D直写成型制备的可拉伸导线,测试研究了它在不同条件下的电阻变化规律,包括:导线电阻与应变的拟合实验,导线电阻与应变的重复性探究,温度对导线电阻的影响,压力对导线电阻的影响等。结果表明,通过对比分析,液态金属导线的性能要远远优于导电碳膏导线的性能。3.基于液态金属-硅橡胶体系的可拉伸导线的优良导电特性,尝试研究了它在大应变下潜在的应用途径。将其作为导线,对比拉伸与不拉伸两种状态,观察到所连接的LED灯珠的亮度没有明显变化,诠释了其可以作为可拉伸导线的功能;作为智能量角器,观察到将其沿中轴线垂直拉伸,可以度量到拉伸角度的变化;作为应变传感器,将其固定于身体的关节部位,可反映人体的运动振幅以及运动频率变化。上述应用拓展的研究,表明可拉伸导线将具有更为广泛的应用前景。