【研究背景】
兼具流动性和导电性的室温液态金属（如镓铟合金）在电子皮肤，软体机器人，可穿戴传感器以及柔性/可拉伸电子器件中展现出巨大的应用潜力。图案化液态金属是其迈向功能性器件的关键一步，也是液态金属研究领域的热点之一。液态金属较高的表面张力以及表面氧化层的存在使得很难利用传统印刷或打印的方式实现图案化，而现有的图案化技术往往涉及到繁琐耗时的操作步骤，精密模具的加工，复杂的表面改性以及昂贵的仪器设备。此外，每一种图案化技术通常为特定的或者某一类平面基底设计，这些问题不仅增加了器件制作的时间和成本，也阻碍了液态金属的广泛应用。因此，发展一种简单高效并且普适的液态金属图案化方法非常必要。 近日，东南大学生物电子学国家重点实验室课题组报道了一种巧妙、简单的液态金属图案化新方法，该方法只需将少量的磁性微粒如镍粉分散到液态金属中，在磁场作用下，磁性微粒聚集在液态金属液滴内部，产生毛细作用，增强了微粒聚集体和液态金属的黏附作用。在移动磁铁的过程中，聚集的磁微粒牵引着液态金属液滴使其连续铺展在基底表面，从而实现直接图案化。此外，将微型磁铁插入到液滴内部后，可以直接在基底上“书写”液态金属。线宽的调节可以通过简单地改变磁颗粒浓度或者液滴的体积实现。该方法的另一个优点是可以在超疏液态金属的基底上如纸张（接触角大于150°）实现直接图案化，这是因为磁微粒受磁场作用聚集在液滴底部的同时，也增强了液态金属和基底的接触。由于磁场操控在空间上的灵活性，该方法不仅适用于任意平面基底，还适用于三维曲面，即使是相对封闭的空间内，比如可以在柔性微管的内壁上直接图案化液态金属。除了图案化方法的展示，该工作还展示了一系列基于该新方法制备的可穿戴传感器以及柔性/可拉伸电子器件。
【图文导读】
图1 利用磁场实现液态金属图案化
A、B 利用磁场实现液态金属图案化示意图；
C在不同的平面和曲面基底上实现液态金属直接图案化。
图2 材料表征与磁响应
A 分散有镍粉的液态金属电镜和EDX表征；
B、C液态金属液滴在纸张和PDMS基底上的磁响应现象
D、E 线宽与磁颗粒浓度和液滴体积的关系。
文章内容来自网络，如有侵权请联系管理员