該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地開發(fā)了一種鎵-碳黑-苯乙烯異戊二烯嵌段共聚物（Ga-CB-SIS）復(fù)合材料，旨在替代傳統(tǒng)金屬如銀，使用更環(huán)保且成本更低的碳素材料。此復(fù)合材料的一大亮點(diǎn)是其數(shù)字化打印技術(shù)，并且不需要熱燒結(jié)過程，支持復(fù)雜的多層3D打印。而且，它能夠強(qiáng)效粘附于多種敏感材料上。

Ga-CB-SIS 復(fù)合墨水在不同基材上的 2D 和 3D 數(shù)字打印能力

Image Credit: University of Coimbra

Ga-CB-SIS 的多功能性使其能夠擔(dān)任電路互連、傳感器、加熱器及用于儲(chǔ)能的電極等多個(gè)角色。它獨(dú)特的自愈性能讓其能在接觸到溶劑蒸汽時(shí)自動(dòng)修復(fù)電路，大大延長(zhǎng)了使用壽命。進(jìn)一步地，復(fù)合材料還可以通過深共熔溶劑（DES）實(shí)現(xiàn)鎵元素的有效回收，展現(xiàn)了優(yōu)秀的循環(huán)再利用能力。

在這項(xiàng)研發(fā)中，通過調(diào)整CB/Ga比率達(dá)到了導(dǎo)電性與機(jī)械強(qiáng)度的完美平衡。研究發(fā)現(xiàn)，0.043的CB/Ga比例是理想選擇，不僅提供了低電阻，在受力時(shí)也表現(xiàn)出穩(wěn)定性。這一優(yōu)化確保了該復(fù)合材料的高可打印性與伸展性，適用于低電阻加熱器、電池和電氣連接等多種用途。

總的來說，Ga-CB-SIS 為可穿戴設(shè)備和可循環(huán)利用電子產(chǎn)品的3D打印提供了一種可持續(xù)性方案，實(shí)現(xiàn)將傳感器、電池和加熱功能集成于一體的設(shè)備。復(fù)合材料的特性和印刷能力，為開發(fā)柔性和可擴(kuò)展的電子設(shè)備帶來了創(chuàng)新的可能。