美國哈佛大學一個研究小組２９日宣布，他們在實驗室中造出了可拉伸且全透明的離子導體，能在一萬赫茲以上的頻率及一萬伏以上的電壓下工作。這種離子導體在醫學、柔性機器人和柔性光學器件等領域有著廣闊的應用前景。
伸縮性導體可應用在生物醫學等多個領域，成為業界研究熱點。但現有伸縮性導體大多是電子導體，盡管它們具有良好的導電性與拉伸性，但在高頻高壓或在高度變形的情況下工作，導電性能將受較大影響，此外透明度與生物相容性都不及離子導體。
研究小組負責人、哈佛大學應用科學與工程學院鎖志剛教授在接受新華社記者采訪時說，他們用鹽水與高分子聚合物網絡相結合，做成水凝膠離子導體。在水凝膠里，水使離子導電，聚合物網絡提供固體形狀。“我們的水凝膠像果凍和涼粉，但是可拉伸性極強，可拉伸５倍以上”。他們用水凝膠做了一系列器件，包括一個全透明大變形傳感器以及一個透明的揚聲器，可放各種音量的音樂。
對于這個已發表在《科學》雜志上的成果，鎖志剛說，使用離子導體制作器件，通常會遇到兩個困難：一是高電壓會引起電化學反應，二是離子比電子大、重，移動速度慢得多，造成離子導體的導電系數要比許多電子導體低很多。他們用絕緣橡膠解決了這兩個難題。
鎖志剛解釋說，在他們的器件中，用絕緣橡膠夾在兩層離子導體之間，從而能控制電壓接口，杜絕了電化學反應出現。與此同時，橡膠層作為電容器，只要有很少量電荷就可導致很大的變形。由于它的電容很小，因此器件的頻率可以極高，這樣就可用離子導體做高頻器件，而不受導電系數問題限制。
對于離子導體的意義，鎖志剛說，離子導體的多樣性將為各種應用提供更多選擇。比如，現代醫學需要電子器件直接接觸皮膚、心臟及大腦，可拉伸、透明且具有生物相容性的離子導體就可能比電子導體更適合。
鎖志剛承認，水凝膠作為離子導體有其缺陷，包括水分容易蒸發從而變得干燥等。因此他們下一步計劃研制不易揮發的離子導體。此外，他們還計劃用離子導體造出柔性機器人的控制元件與生物醫學器件。