基于镓基液态金属的弹性聚合物在智能传感器、智能座舱、软体机器人、可穿戴设备和人机界面等多领域有着广泛的应用。然而，传统液态金属弹性体（LME）由于液态金属密度偏大，存在液态金属沉降的问题，降低了LME的性能，增加了LME的成本，无法满足新能源汽车智能座舱离手监测、人机交互等应用场景的实际需求。
图2.仿石榴果实的LMEP制备图及其性能表征。（a）石榴果实光学照；（b）石榴果实结构图；（c）LME和LMEP制备流程图；（d）fPPs=20%时，不同液态金属体积分数下LMEP的电阻值；（e）LMEs和LMEPs的介电常数曲线图；（f）fPPs=30%时，不同液态金属体积分数下LMEP的热导率
张东光副教授课题组通过模仿石榴果实结构（图2a、b），将具有阻塞效应的聚二甲基硅氧烷颗粒（PPs）引入传统液态金属弹性体（LME）中，研发了一种低成本、低密度、无沉降的液态金属弹性体（LMEP）高性能柔性传感器。PPs降低了创建导电路径所需的负载，从而降低了相对于LME的密度和成本。令人惊讶的是，粒子在固化LMEP之前渗透到导电路径，但在LME中没有。通过改变LM颗粒、聚二甲基硅氧烷预聚体和PPs的体积分数，研究了LMEP的介电常数、电导率和导热系数，并提出了最佳配比的LMEP。此外，还演示了用于可穿戴电子设备的基于lmep的传感器和电路。该传感器在新能源汽车智能座舱领域具有巨大的应用潜力。
图3.不同衬底上的LMEP柔性电路（a）PDMS衬底；（b）Ecoflex衬底；（c）特氟龙板和特氟龙胶带
张东光副教授，博士毕业于吉林大学，2018-2019年国家公派赴美国北卡罗来纳州立大学访问交流，主要从事新能源汽车柔性传感器及智能监测等方面的研究。主持承担国家自然科学基金、中国博士后科学基金、山西省科技重大专项等科研项目，发表高水平学术论文20余篇，授权国家发明专利30余件。