一种新型液态金属基材料可用于柔性电子产品的密封

【蜂耘网  智能硬件】一组研究人员已经开发出一种新材料，这种材料不仅具有弹性，而且不受气体和液体的影响 —— 这是这种材料通常不擅长的。这种新材料可以用来制造柔性电池或可穿戴电子产品。

上图：科学家们已经开发出一种含有液态金属的新材料，这种材料既柔韧又不透液体和气体。

实际上，设计材料通常需要在某些特性之间进行权衡。如果你想要一种能阻挡气体和液体的东西，那么你就需要一种坚硬的材料。另一方面，如果你需要一些灵活的东西，那么你至少得凑合着让一些气体或液体渗出。

但在一项新的研究中，北卡罗来纳州立大学（NCSU）的研究人员开发了一种可以同时做到这两点的新材料。其关键是一种被称为共晶镓铟（EGaIn）的奇怪合金，它由这两种软金属组成，在室温下呈液态。EGaIn 已被证明是一种多功能材料 —— 近年来，它被用作碳捕获催化剂，用于可溶解植入物，以及可拉伸和可弯曲的电子设备。

为了制造他们的新材料，研究小组将一层薄薄的 EGaIn 包裹在一种弹性聚合物中。聚合物内部有一系列微小的玻璃珠，可以防止 EGaIn 聚集在一个点上。这使得这种新材料成为一种有弹性的柔性聚合物，其液态金属中心可以有效地阻止气体和液体通过。

在对这种材料有效性的测试中，研究小组测量了液态金属是否会随着时间蒸发，以及氧气是否会从由聚合物制成的密封容器中逸出。在这两种情况下，都没有检测到液体或气体的损失，这表明它是一个有效的屏障。

在更详细的实验中，研究人员测试了聚合物在可拉伸电子设备（包括电池和传热系统）中作为密封件的效果。再一次，聚合物帮助两种设备很好地发挥各自的作用，保持电池的容量超过500次循环，并增加了传热系统的热导率。

最后，该团队在聚合物上添加了一个信号传输窗口，并证明它也可以用于允许无线通信通过。综上所述，这些实验表明，这种柔性、不渗透的材料可能有广泛的应用。

当然，还有一个可能的缺点，是 EGaIn 相对昂贵。但该团队表示，应该还有优化材料以降低成本的空间，因为成本并不是这项研究的重点。他们建议的一种方法是，使用更薄的EGaIn薄膜。

这项研究发表在《科学》杂志上。

（蜂耘智能硬件网   责任编辑：行云）