在机器人领域，金属具有强度、耐久性和导电性等优点。但是，它们又重又硬——这些特性在可穿戴计算和人机界面的软而灵活的系统中是不可取的。另一方面，水凝胶具有重量轻、可拉伸、生物相容性好等优点，是隐形眼镜和组织工程支架的优良材料。然而，它们的导电能力很差，而这正是数字电路和生物电子学应用所需要的。

近日，Carnegie Mellon大学的研究人员在Nature Electronics发表了一项成果，他们开发出一种银水凝胶复合材料，具有高导电性，能够输送直流电，同时保持柔软的柔顺性和可变形性。论文地址：https://doi.org/10.1038/s41928-021-00545-5

研究小组将微米大小的银片悬浮在聚丙烯酰胺-海藻酸钠水凝胶基质中。经过部分脱水过程后，薄片形成了导电的渗滤网络，并且对机械变形非常敏感。通过控制这种脱水和水合过程，金属片可以粘在一起或分开，形成可逆的电连接。

机械工程教授Carmel Majidi解释说：“这种新型复合材料具有高导电性、高柔顺性或‘蠕动性’，可以在生物电子学等领域有很多应用。”例如，带有信号处理传感器的大脑贴纸、为电子设备供电的可穿戴式能量生成设备和可伸缩显示器。”银水凝胶复合材料可以通过标准方法印刷，如模版印刷，类似于丝网印刷。研究人员利用这项技术开发了用于神经肌肉电刺激的皮肤电极。根据Majidi的说法，这种复合材料可以覆盖人体的大面积，“就像皮肤上的第二层神经组织。”

编译 YUXI