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我院张久洋教授课题组在Materials Horizons杂志发表液态金属高分子凝胶研究成果

发布者:澳门赌博注册 发布时间:2018-12-24 浏览次数:536

最近,张九阳教授在我院的研究小组在液态金属凝胶研究领域取得了进展。研究小组利用液态金属的流动性和对自由基的催化作用,成功制备了液态金属聚合物凝胶功能材料。该材料具有优异的弹性,可用作新一代力传感器。

液态金属是低熔点金属元素或合金,在室温下形成液态共晶。考虑到液态金属具有流体和金属导体性质,液态金属可用作功能性流动填料以实现聚合物功能材料的柔性和高导电性,使得这种材料成为潜在的电子柔性装置。以前的论文报道了通过光刻和其他方法制备微通道,然后将液态金属注入微通道以产生电阻和电容传感器。然而,该方法成本高并且仅基于微通道的变形,限制了材料的机械性能和电传感能力。

研究小组利用液态金属作为导流填料,利用其对自由基的催化作用,在20秒内成功生产出液态金属水凝胶功能材料。与以前的微通道模式液态金属传感器不同,由于液态金属表面氧化层与单体极性基团之间的锚定作用,液态金属均匀分散在体系中,并发现液态。金属与过氧化物引发剂反应表现出催化活性。由于液态金属的流体性质和高导电性,液态金属赋予材料极长的拉伸性能(断裂伸长率=1500%),良好的机械和电气稳定性。此外,由于材料内部液态金属的不对称变形,材料能够辨别物体在其表面上的运动方向,识别个体的电子特征并充当潜在的电子皮肤。

该论文发表在MaterialsHorizo​​ns(IF=13.8)(Peng,H; Xin,YM,Xu,J.,Liu,HZ,Zhang,J。* Ultra-stretchchable Hydrogels with Reactive Liquid Metals as Asymmetric Force-sensors.Mater。 Horiz.DOI: 10.1039/C8MH01561A。),论文的第一作者是彭浩的研究生,作者是张九阳教授。这项工作得到了国家自然科学基金(21504013,21774020)的支持。

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