液态金属基材料形成用于柔性电子产品的气密密封

用于可拉伸系统的液态金属软密封和气密

基于液态金属的不受气体和液体影响的弹性材料

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软质材料往往对气体具有高度渗透性，因此难以制造可拉伸的气密密封。通过垫片的集成，作者展示了液态金属作为可拉伸气密密封件的使用，液态金属具有金属和流体特性。这种软密封既用于可拉伸电池，也用于涉及挥发性流体（包括水和有机流体）的可拉伸传热系统。经过72次循环后，电池的容量保持率为~5.%，密封传热系统在应变和加热时显示出约瓦/米开尔文的导热系数增加。此外，通过加入信号传输窗口，演示了通过这种密封进行无线通信。这项工作为软设备创建可拉伸但密封的封装设计解决方案提供了一条途径。

科学家开发了一种含有液态金属的新材料，这种材料既灵活又不透液体和气体

北卡罗来纳州立大学及上海交通大学研究人员开发了一种新材料，它不仅有弹性，而且不受气体和液体的影响-这种材料通常不擅长。该材料可用于制造柔性电池或可穿戴电子产品。

设计材料通常需要在某些属性之间进行权衡。如果你想要一些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，如果您需要具有一定灵活性的东西，那么您将不得不至少使用一些气体或液体渗入。

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。关键是一种奇怪的合金，称为共晶镓和铟（EGaIn），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，它已被用作碳捕获催化剂，可溶解的植入物以及可拉伸和可扭曲的电子设备。

为了制造他们的新材料，该团队将一层薄薄的EGaIn包裹在弹性聚合物中。在聚合物的内部是一系列微小的玻璃珠，可以防止EGaIn聚集在一个地方。这使得这种新材料成为一种有弹性、有弹性的聚合物，具有液态金属中心，可有效防止气体和液体通过。

在对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的推移而蒸发掉，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，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）中作为气密密封的效果。同样，聚合物帮助两种设备在各自的角色中表现良好，使电池的容量保持在次以上，并增加了传热系统的导热性。

最后，该团队为聚合物增加了一个信号传输窗口，并证明它也可用于允许无线通信通过。总而言之，这些实验表明，这种柔性、非渗透性材料可以有一系列的应用。

一个可能的缺点是EGaIn相对昂贵。但该团队表示，应该有空间来优化材料以降低成本，因为成本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。“液态金属本身相当昂贵，”该论文的共同通讯作者上海交通大学邓涛说。“然而，我们乐观地认为，我们可以优化技术-例如，使EGaIn薄膜更薄-以降低成本。目前，单个包装的成本为几美元，但我们没有尝试优化成本，因此有一条降低成本的道路。“