塑料电极延伸像橡胶，但像电线进行电

大脑是软和电子产品是僵硬的使得可以结合两个具有挑战性，例如当神经植入电极来测量大脑活动和可能提供的电为缓解疼痛或其他目的的微小震动。

化学工程师浙南堡试图改变这一现状。超过十年，她的实验室一直在努力使电子柔软而有弹性，这样他们会感到操作起来几乎像第二层皮肤。一路走来，团队开始把重点放在使导电更有弹性的脆性塑料。

机器人测试仪器横跨曲面基于斯坦福大学化学工程师浙南堡实验室中开发的特殊塑料几乎是透明的、 灵活的电极。

现在科技的进步，在宝的团队描述了如何把一个这种脆性塑料并修改它们化学，使它作为一个橡皮筋一样弯曲时稍微提高其电导率。其结果是柔软、 弹性的电极，是符合我们柔软而敏感的神经。

鲍，化学工程教授还说:”这个灵活的电极开辟了许多新的、 令人兴奋可能性为大脑接口和其他植入式的电子产品，在路上”。”在这里，我们有与不妥协的电气性能和高的拉伸性能的新材料。

该材料仍然是一个实验室原型，但团队希望能发展为他们长期专注于创造灵活的材料该接口在人体内的一部分。

灵活的界面

电极对电子至关重要。传导电流，这些电线来回携带设备一起工作在允许不同组件的信号。在我们的大脑，特种丝状纤维，称为神经轴突发挥类似的作用，传递神经元之间的电脉冲。宝的可伸缩塑料被为了使我们的身体僵硬的电子世界和柔性有机电极之间更加无缝的连接。

这种新型聚合物被延伸到几次原来的长度 （顶部） 和一块透明、 高弹性的”电子皮肤”形成亲密的界面与人的皮肤有可能衡量各种生物标志物 （底部） 印刷的电极图案。(图片来源︰ 堡实验室)

博士后研究员岳王，论文第一作者说:”关于人类的大脑，很多人不知道的一件事是它改变了一整天，卷”。”它会膨胀，deswells。目前这一代电子植入物不能伸展和合同与大脑和使它变得复杂，要保持一个良好的连接。

王说:”是否我们有类似的柔软度电极作为大脑，它将形成一个更好的界面，”。

若要创建这种灵活的电极，研究人员开始了两个基本素质的塑料︰ 高导电性和意思，它可以安全地与人体接触带来的生物相容性。但这种塑料有一个缺点︰ 它是很脆。伸展它甚至 5%会打破它。

紧紧地缠绕和脆性

宝和她的团队试图保留电导率增加灵活性的同时，他们与科学家合作，在 SLAC 国家加速器实验室利用一种特殊类型的 x 射线来研究这种材料在分子水平。所有的塑料是聚合物;那就是，分子链串在一起像珠子一样。在这个实验中塑料实际上被紧紧地缠绕在一起的两种不同聚合物所组成。一个是电的导体。其他聚合物对制作塑料过程中至关重要。当这些两种聚合物结合他们创建一层塑料，就像一连串的脆性，球体状的结构。它是导电的但不是灵活。

研究人员推测，如果他们能找到对应的分子的添加剂，用于分离这两个死死缠绕聚合物，它们可以阻止此结晶，给塑料更舒展。但他们不得不小心 — — 通常将材料添加到导体削弱其传输电信号的能力。

测试完成后超过 20 不同分子添加剂，他们终于找到了那个是成功的关键。它是类似于添加剂用来增稠汤工业厨房中的一分子。这种添加剂转化孔在股允许材料拉伸和变形的鱼网模式为塑料的厚实和脆性的分子结构。当他们测试他们的新材料的弹性时，他们很高兴地发现它变得稍微导电时一直延伸到其原始长度的两倍。塑料仍然非常导电甚至当拉伸 800%其原来的长度。

宝说:”我们认为，是否我们添加绝缘材料，我们会得到真正的穷人的电导率，尤其是当我们增加了这么多，”。但由于他们确切地了解如何优化分子大会，研究人员得到了最好的两个世界︰ 最高可能电导率为塑料而同时把它变成一种非常强大和有弹性的物质。

“通过理解相互作用在分子水平，我们可以开发电子产品柔软和有弹性的皮肤一样，而其余的导电，”王说。