【超能材料之三】電子皮膚貼身用 超彈透氣導電佳
有望革新隨身健康監測設備 實現篤手臂打電話
當今網絡世代，各式電子產品已幾乎是社會必需品，如何讓電子儀器及其功能更「貼身」，與人類關係更緊密，是進一步提升智慧生活水平的關鍵。香港理工大學紡織及服裝學系教授鄭子劍，利用創新技術整合金屬及橡膠物料，研製成如同「電子皮膚」般的嶄新導電材料，具備可拉伸18倍的超強彈性，其透氣度亦比現有同類材料強逾20倍，有望為隨身電子與健康監測設備的應用帶來革新性突破。例如若配合相關通訊科技發展，直接在皮膚上按鍵打電話，或可於不久將來便能實現。●香港文匯報記者 郭虹宇
該嶄新材料學名為「液態金屬纖維氈（liquid-metal fibre mat）」，是鄭子劍及其團隊以特殊的液態金屬及橡膠聚合物，用創新方式整合打印與靜電紡絲加工等技術研製而成（見另稿）。
可拉伸18倍 比膠布透氣22倍
鄭子劍在接受香港文匯報訪問時分享道，該材料亦可稱之為「超彈透氣導體」，當中囊括了三種主要特性：「超彈」等於彈性一流，可拉伸18倍；「透氣」，顧名思義，比日常的護理膠布透氣約22倍，比市面上兩種常見彈性薄膜透氣性強25倍左右、透濕度強約14倍；而「導體」指的是該材料具有優秀的導電性能及極佳的導電穩定性。
鄭子劍指出，目前市面上的穿戴式電子設備、緊貼皮膚的電子裝置、軟體機器人和生物電子零件等均需採用高彈性的電子裝置和系統部件。然而，現時很多這類部件只能裝嵌在不透氣的彈性厚片上，長時間佩戴會引致皮膚敏感、發炎等問題，更別說是皮膚較為敏感的兒童及老年人使用。相較下，「超彈透氣導體」超彈性、透氣的特點，有廣闊的應用前景。
健康監測的設備，是該嶄新材料其中一大應用方向。鄭子劍說，該材料能應用在織物上，像衣物、佩戴的附件：手袋、帽子、護具等，再加上一些感應器，貼上去，可以用於測試體溫、心跳、血壓、葡萄糖等健康數據。「我們開發的是平台技術，根據要求改變應用，適用於大量的不同場景。至於目標，初步是做消費產品，要求穿戴舒適，如老人家等用戶，有突發不能精準預測的心血管、中風等疾病，如能隨時監測他們的健康數據，對他們有一定的幫助。」
材料暫未能水洗揉搓
鄭子劍表示，有關方向剛剛起步，目前與公司傾談合作立項。不過，該材料還有不足，包括要提高材料在穿戴過程中的性能，如水洗性、耐酸鹼等。水洗性、耐酸鹼其實是日常生活中對衣物的要求，可水洗等於可揉搓、可浸泡、可水洗次數是否有限制，而耐酸鹼則可以使用洗衣劑等。目前，該材料不能水洗揉搓，只能浸泡，對酸鹼性的應對較差，希望在兩年內能有所突破。
「液態金屬纖維氈」亦可發展成如同「電子皮膚」貼在皮膚上的電子裝置。鄭子劍說，有關應用可涉及醫療和通訊用途，較簡單方式為貼上一段時間撕下來，此舉可免卻對材料水洗性及耐酸鹼有需求，但要求更準確、精度更高、靈敏性更高，如能與通訊科技等不同技術的合夥人合作研發，未來便有望實現直接在皮膚上按鍵打電話等如同科幻電影的情節。
此外，該新材料亦可配合軟體機器人研發，不過鄭子劍說，那需要與跨領域的學者一齊合作探討，由於近兩年疫情的影響，暫還未有實質傾談，但團隊一直保持開放，「歡迎志同道合的專家與我們傾談，碰撞出新的火花。」
