理大研高透氣導電材料　適用於穿戴式電子設備長期監測健康

穿戴式電子產品日趨普及，香港理工大學研發超彈性「液態金屬纖維氈」導電材料，透氣度較日常用的護理膠布高22倍，可長時間穿戴，適合廣泛應用在健康監測設備、軟性機械人和緊貼皮膚的電子產品。該物料預計至少要再經3至5年研究，應用在電子設備，才有機會推出市場。

可穿戴的生物電子儀器一般緊貼用家皮膚，採用的物料必須具備高彈性和高透氣度特點，並適用於置入監測人體生理數據的傳感器，才可供長時間配戴，也不會引致皮膚敏感及發炎。

現時用於穿戴式電子設備的薄膜技術缺點是通透性差，長時間配戴或感不適。理大今次研發的液態金屬纖維氈，獲香江學者計劃及香港研究資助局約180萬元，花4年時間研發該導體材料，以塗抹或印刷方法，把液態金屬物料，加於利用靜電紡絲程序製成的彈性纖維網上，具超高彈性、導電性能佳、導電穩定性高和高透氣的特點。

在兔子實驗上，發現使用新物料，其皮膚沒有明顯敏感狀況，在夏天把物料貼在人體皮膚一周，也無負面影響，對液體、氣體和水氣也具有高通透性。

理大紡織及服裝學系教授鄭子劍領導是次研究。由應用物理學系、生物醫學工程學系跨專業科研人員組成的研究團隊，把選用的液態金屬打印在手套、氣球等橡膠產品的彈性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）物料上，組成液態金屬纖維氈，把氈子拉展至18倍，並重覆進行12次，自動行成小孔，大大提升透氣度。研究結果最近於《Nature Materials》上發表。

此外，研究團隊利用液態金屬纖維氈，製成三片分別用以量度心電圖、汗液和溫度的傳感器，把它們疊在一起使用，物料厚度約1毫米，而三個傳感器均正常運作，保持高透氣度。

鄭子劍形容，液態金屬纖維氈柔軟度與人體皮膚相若，活動時不會影響功能，透氣性、可拉伸性和導電性三方面的表現好，目前未有物料可相比，唯一限制或是如何保持長期穩定性，仍需時了解其耐用度。

至於應用首選場景，他稱未必是醫療用途，相信主要用於監測，例如汗液監測，糖尿病人可透過電子穿戴儀器長期了解血糖狀況；另可用於心電圖、運動監測。鄭又指，以物料計算，認為「是「非常可接受的價錢」，日後應用時因非「精密儀器」，料有關產品介乎數十至千元不等。他預計，至少3至5年研究應用在電子設備，才有機會推出市場。

研究團隊下一步提高液態金屬纖維氈的性能，開發具多層電路的單片可拉展電子器件的製造方法，日後冀用於長期健康監測領域。