产业技术综合研究所（以下简称产综研）与日本瑞翁公司共同开发出了易导电、柔软且结实的硅橡胶。这是通过在常规的导电性硅橡胶中混合管状碳分子——碳纳米管后并充分进行分散实现的。该材料计划用于可穿戴设备和医疗器械等。
产综研与日本瑞翁共同开发的硅橡胶中添加了碳纳米管（图片由日本瑞翁提供）
添加了碳纳米管的硅橡胶显微镜照片（图片由产综研提供）
以前通过在硅橡胶中添加“导电填料”来使其具备导电性。要想持续稳定地导电，需要增加导电填料的添加量。但增加添加量后，填料会在橡胶中强力结合，结果导致橡胶变硬。
新开发的硅橡胶添加了市售的导电填料和粉末状单层碳纳米管，碳纳米管的添加量约为填料重量的1～5％。
研究团队将此次制作的硅橡胶与只添加了普通导电填料之一“碳黑”以使其易于导电的产品进行了比较。在相同的电阻率下，新开发的产品更加柔软。研究团队认为，碳纳米管填补了橡胶中导电填料之间的空隙，使电流更容易流动，因此即使填料比较少，也实现了相同的性能。
另外，新开发的产品还提高了耐久性。硅橡胶与有机橡胶相比，耐热性和耐水性更加优异，但对酸等离子杂质的耐性较弱。原因是构成橡胶的硅与氧之间的化学键会被切断，导致分子量减少。此外，制造碳纳米管时产生的杂质会加剧这种切断现象。
为此，此次添加的碳纳米管采用了日本瑞翁公司开发的高纯度产品。常规的碳纳米管仅一周时间分子量就会劣化到初期的30％，而日本瑞翁的产品一个月后仍能保持80％的分子量。
关于硅橡胶用途，研究团队希望将其用作医疗器械和可穿戴设备的电极。近年来，在手臂或头部等身体部位佩戴传感器，以捕捉大脑、肌肉及心脏等的活动信息的设备开发和普及取得了进展，新开发的硅橡胶柔软且易于导电，方便与皮肤密切接触使用，无需在佩戴部位涂抹凝胶增加接触的材料。
四肢等颤抖的帕金森症有一种治疗方法是通过向大脑发送微弱的电刺激来缓解症状。据介绍，通过硅橡胶从缠在手臂上的装置通电来刺激手臂的末梢神经，也可以刺激大脑。
导电性硅橡胶还被用于遥控器的开关和个人电脑的键盘等。此次开发的硅橡胶比较柔软，因此还有望用于高压电缆和智能手机等的电磁屏蔽用途。
日文：松元则雄、日经产业新闻， 2021/06/07
中文：JST客观日本编辑部
