近日,材料学院杨俊教授等人携手北京航空航天大学等多家科研机构,在《Science Bulletin》(科学通报英文版,创刊于1950年,是中国科学院主管、中国科学院与国家自然科学基金委员会共同主办的综合性学术期刊,最新影响因子21.1,综合类期刊排名第6)发表综述文章,系统总结了镓基液态金属在闭环人机交互系统中的前沿进展。研究指出,传统刚性电子器件与动态生物组织之间存在显著的力学与电学失配,限制了人机共生的实现。而镓基液态金属凭借其优异的导电性、室温流动性、自愈合能力、生物相容性及多重刺激响应特性,成为一种理想的柔性界面材料。

文章从材料本征特性出发,详细阐述了液态金属的表面张力、导电性、润湿性及其在外场调控下的形变能力,并系统梳理了从块体到颗粒、复合体系的制备策略,以及直写、转印、3D打印等多种高精度图案化方法。在此基础上,综述进一步展示了液态金属在可拉伸自愈电路、柔性多模态传感器、电子皮肤、软体能源系统及人体功能增强等闭环电子系统中的典型应用。该文不仅总结了当前技术突破,也指出了长期稳定性、生物安全性、异构系统兼容性等关键挑战,并展望了液态金属在智能医疗、软体机器人和人机融合领域的广阔前景,为实现“感知-决策-执行”闭环的人机智能交互提供了系统的材料工程思路。
材料学院2025届毕业本科生王文琪为论文第一作者,杨俊教授为第一通讯作者。