液态金属可以将常规材料转化为智能电子设备

2023-06-19 09:39

文/陈根

据《细胞报告物理科学》杂志最新发表的论文介绍，一种将液态金属涂层应用于不易与液态金属结合的表面的技术，可以将表面涂敷了液态金属的纸张和塑料等日常材料转化为电子“智能设备”。

如何将液态金属成功地涂敷于干燥的传统材料的表面？“要想实现液态金属涂层在基材上的稳定附着力，是非常有难度的。”清华大学科学家袁博介绍，液态金属极高的表面张力使其难以与包括纸张在内的传统材料结合。为了攻克这个技术难题，科学家们进行了不断的尝试策和略更新。比如，通过“转移印刷”——使用第三种材料将液态金属粘合到物体表面。但是，添加更多材料不仅会使过程更加复杂化，还可能削弱最终产生的电气、热学或机械性能。

那么，是否可以在不牺牲金属性能的情况下，实现直接在基材上“印刷”液态金属的目的呢？对此，科学家们尝试将两种不同的液态金属（eGaln 和 BilnSn）应用于各种硅树脂和硅树脂聚合物印模，然后在摩擦时施加不同的力以贴合到纸面上。“经过大量的反复试验，我们终于找到了正确的力度参数来实现稳定、可重复的粘合。”袁博介绍说，用较小的力在纸上摩擦覆盖有液态金属的印章，可以使金属液滴有效地结合到表面上；反之，若施加了较大的力，则可以防止液滴停留在原位。而且，涂敷了液态金属的纸张仍然保持有其作为纸的通常特性，完全可以像往常一样拿来折叠纸鹤，而不受影响。

那么，敷有液态金属涂层的材料，在应用之后是否还能将其保持在材料物的原位呢？对此，袁博表示，“就像纸上的湿墨水可以用手擦掉一样，液态金属涂层也可以在应用时被接触到的物体擦掉。”但科学家们已经可以通过包装材料使其固定的涂敷材料的表面，未来还将努力寻找一种不需要任何辅助材料的技术方案实现更便捷地固定。

液态金属除了可以涂敷于纸张之外，是否也能同样应用于金属、陶瓷等其他材质材料的表面呢？袁博表示，团队已经计划在该方法的基础上去做进一步的发展研究，以拓展到更多的材质和领域；同时，还将致力于使用经过这种方法处理的材料来构建智能设备。

原文标题 : 陈根：液态金属可以将常规材料转化为智能电子设备