電子設備與身體的連接可以實現新型的可穿戴設備和傳感器。將傳統的電子設備（剛性和平面的）與潮溼、曲線、動態和可變形的生物材料相接面臨許多挑戰。一個主要的挑戰來自軟生物材料和剛性常規電子器件之間的機械失配（圖1）。除了堅硬之外，傳統的電子材料在1-3％的應變下會失效，而人的皮膚在關節處會承受約30%的應變和約100%的應變。而液態金屬是最柔軟，最易變形的導電體，並且被證明可以保持金屬導電性高達約700%應變。
圖1 常規電子材料的楊氏模量與體內的軟材料之間存在巨大差異
液態金屬可用作生物電子材料是由於其具有低毒性，大量研究表明，鎵及其鹽具有較低的毒性，Ga鹽可以在人體內發現並且已被FDA批准用於MRI造影劑，並已證明可用於抗菌治療，癌症治療等。且鎵在室溫下沒有可測量的蒸氣壓，因此無需擔心會浮在空中。而且表面氧化含Ga的液態金屬會在存在氧氣的情況下迅速氧化並自發形成薄氧化物“表皮”，這種表皮非常薄，可以使得液態金屬被構圖成各種各樣的圖形，並且氧化物不會影響利用液態金屬電極的敏感電測量。
由於液態金屬的這些性能，其可進行多種應用。
天線和光學設備。注入彈性體微通道的液態金屬形成柔軟，可拉伸和耐用的天線。機械變形天線的能力提供了一種新的途徑來改變形狀，從而調整其頻譜特性（例如頻率），儘管也可以將天線設計為在延伸過程中不改變頻率。存在各種各樣的液態金屬天線，包括貼片天線，線圈，射頻天線，迴路和濾波器等等。代表性天線的示例如圖2所示。在某些幾何形狀中，這些液態金屬天線的性能與標準銅天線相當。
圖2 液態金屬製作的天線。（i）偶極天線，（ii）射頻天線，（iii）環形天線
超拉伸電線。在實踐中，流行的彈性體（例如聚二甲基硅氧烷（PDMS））在超過40-150％的應變時會發生機械破壞。注入液態金屬的納米結構PDMS可以擴展至約220％。或者，由注入有金屬的聚（苯乙烯-b-（乙烯-共-丁烯）-b-苯乙烯的殼組成的中空彈性體纖維可保持高達700％的金屬電導率（圖3），是迄今為止報道的應變和電導率的最佳組合。這些纖維可用於電子紡織品或可拉伸佈線中。同時，這些彈性體可以被圖案化為微通道並填充液態金屬以創建可拉伸的迴路。
圖3 由注入有金屬的聚（苯乙烯-b-（乙烯-共-丁烯）-b-苯乙烯殼）構成的中空彈性纖維可保持高達* 700％的應
傳感器和電子皮膚。液態金屬填充的微通道（圖4a-d）在變形時會發生幾何形狀變化。跡線的電阻或電容的最終變化可以創建軟傳感器，以響應觸摸，應變，曲率和其他變形模式。微通道中的液態金屬還可以通過反射來自由於壓縮力而在通道壁上形成的週期性彎曲的光來感應變形。這些帶扣使光發生衍射，可以用作傳感器或變色表面（圖4e–f）。
圖4 由嵌入彈性體中的液態金屬痕跡組成的變形（應變，接觸，曲率等）軟傳感器。 a螺旋形通道，b蛇形通道，c應變儀，d小液體結構。 e，f在微通道中壓縮液態金屬會產生使光衍射的彎曲。 g一種金屬-離子液體-金屬結，能夠響應溼度和溫度，感應通過離子液體的電導率變化
參考文獻：John A. Rogers,Roozbeh Ghaffari,Dae-Hyeong Kim. StretchableBioelectronics for Medical Devices and Systems
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