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可穿戴电子、脑机接口要好用,材料是关键!
TKN泰康诺合作科研团队在《Advanced Functional Materials》(AFM 2025)发布新成果 —— 液态金属嵌入导电气凝胶(LeCA),解决导电、隔热、舒适难兼顾的痛点,为脑机接口实用化提速。
01 1 张图懂 LeCA:结构决定性能
LeCA 能成为脑机接口 “潜力材料”,核心在于独特结构。看这张图,它的四大核心应用与性能一目了然:可做拉伸器件、能监测电生理信号、隔热比棉花强,还能大规模生产,脑机接口需要的,它基本都占了!

[图 1 LeCA 的结构与性能]
(a 可拉伸器件示意图、b 电生理监测示意图、c 手部隔热对比图、d 大规模薄膜实物图)
02 2 步造出新凝胶:工艺藏巧思
想知道 LeCA 的 “超能力” 从哪来?看这张制备流程图就懂了!
团队用 “吸湿诱导相分离 + 液态金属沉降”,让 TPU 形成多孔结构,还把液态金属颗粒精准 “锁” 在上层,为后续性能打下基础。

[图 2 LeCA 制备过程与结构]
(吸湿相分离→金属沉降→溶剂蒸发,最终形成非对称结构)
03 3 分钟做电路:直写工艺超便捷
脑机接口要采集信号,导电通路得灵活。LeCA 不用复杂加工,用类似 “写字” 的方式就能造电路!没写的地方绝缘,写过的地方液态金属颗粒连接导电,轻松定制信号通路,适配脑机接口复杂需求。

[图 3 LeCA 直写导电过程]
(a 直写导电原理、b 未烧结颗粒、c 烧结后连接、d 点亮 LED 电路)
04 温差 28℃:隔热守护皮肤
脑机接口长期戴,设备发热可不行!
LeCA 上层导电、下层隔热,看热成像图:上层电路 52.2℃时,贴皮肤的下层才 25.1℃,温差超 28℃,再也不怕热量刺激皮肤。

[图 4 LeCA 隔热效果]
(上层电路温度 52.2℃、下层皮肤接触面温度 25.1℃)
05 透气不闷汗:多孔结构会 “呼吸”
戴脑机接口闷汗?LeCA 的多孔结构能透气!这张透湿性对比图显示,它的透湿率和棉布相当,激光打孔后更优,长期戴也能让皮肤 “呼吸自由”。

[图 5 LeCA 透湿性对比]
(LeCA 透湿率 0.798kg・m⁻²/ 天,打孔后性能提升)
06 信号超精准:肌电监测赢商用电极
脑机接口要准,信号采集得靠谱!看这张肌电信号图,LeCA 电极采集的信号清晰,信噪比 27.86dB,比商用 Ag/AgCl 电极还高,监测脑电、肌电更可靠。

[图 6 LeCA 肌电监测性能]
(LeCA 与商用电极信号对比、LeCA 信噪比 27.86dB)
从结构到工艺,从性能到应用,LeCA 每一步都瞄准脑机接口需求。TKN泰康诺合作团队这一突破,让脑机接口离 “舒适佩戴、精准监测” 更近一步,未来值得期待!



