近日，我院李靖副教授团队联合燕山大学车辆与能源学院郭澍博士、华中科技大学集成电路学院张光祖教授，在国际期刊《Small》发表名为“3D Knitted Fabric Composite Architecture for Ultra‐Stretchable Electrical Conductors with Superior Conductive Stability During Large Deformations”研究成果，李靖副教授为论文第一作者。

柔性可拉伸导体作为可穿戴电子设备中的核心功能组件，在健康监测、智能传感与人机交互等领域展现出广阔的应用前景。然而，传统导电材料往往难以同时实现高导电性与大应变拉伸性，严重限制了其在动态穿戴环境下的稳定性与可靠性。

为应对这一挑战，研究团队创新性地提出了一种基于三维针织拓扑结构设计的新型超拉伸导体构建策略，通过多层级结构设计取代单一材料改性，成功实现了在高达750%拉伸应变下导电性能的稳定维持（电导率变化小于5%）。通过系统比较了不同针织结构（平针、反针、3+2罗纹、2+2罗纹）在拉伸过程中的变形行为，发现2+2罗纹结构凭借其独特的双层自折叠拓扑构型，在拉伸过程中依次经历“结构展开—几何延展—纱线拉伸”三阶段变形，有效分散应力并延缓纤维本体受力，从而赋予材料卓越的拉伸性能。

在材料体系构建方面，研究选用聚四氟乙烯（PTFE）纤维作为基底，通过聚甲基丙烯酸甲酯（PMA）中间粘结层，将共晶镓铟（EGaIn）液态金属稳定包覆于纤维表面，形成EGaIn@PMA/PTFE（EP2F）三层复合结构。该结构不仅具备优异导电性（约5.02×10³ S·cm⁻¹），更能在极端拉伸条件下保持导电通路稳定，同时实现超过400 MPa的断裂应力，展现出突出的力学强度。

在实际应用验证中，该导体在人体多个关节部位（如手指、手腕、膝盖、肘部）的动态测试中表现出几乎无波动的电阻稳定性，充分证明了其在可穿戴电子领域的实用价值。该研究为发展“结构-功能”一体化的柔性电子系统提供了新思路，未来通过优化针织图案与纤维材料组合，有望进一步拓展其性能边界。

原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202507978