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2023-02-03 14:20:06
不透液體和氣體的彈性材料面世
2023-02-03 14:20:06 來源: 科技日報(bào)
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一個國際研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種技術(shù)，該技術(shù)使用液態(tài)金屬制造出一種既不透氣體也不透液體的彈性材料。圖片來源：邁克爾迪基/北卡羅來納州立大學(xué)
美國北卡羅來納州立大學(xué)領(lǐng)銜的一個國際研究團(tuán)隊(duì)不久前開發(fā)了一種技術(shù)，該技術(shù)使用液態(tài)金屬來制造一種既不透氣體也不透液體的彈性材料。該材料的應(yīng)用包括部分高價值技術(shù)產(chǎn)品的外殼，例如柔性電池。
研究人員稱，擅長阻止氣體進(jìn)入的東西往往又剛又硬，具有彈性的東西又會讓氣體滲出。長期以來，材料科學(xué)家一直在彈性和不透氣之間進(jìn)行權(quán)衡。
新技術(shù)利用了鎵和銦的共晶合金(EGaIn)。共晶意味著合金的熔點(diǎn)低于其組成部分。在這種情況下，EGaIn在室溫下是液態(tài)的。研究人員制作了一層EGaIn薄膜，并將其包裹在彈性聚合物中。聚合物的內(nèi)表面鑲嵌著微型玻璃珠，可防止EGaIn液膜聚集。最終形成一個內(nèi)襯液態(tài)金屬的彈性袋或護(hù)套，阻止氣體或液體進(jìn)出。
通過評估新材料允許液體內(nèi)容物蒸發(fā)的程度，以及允許氧氣從該材料制成的密封容器中泄漏的程度，研究人員測試了其有效性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新材料沒有測量到液體或氧氣損失。
研究人員表示，液態(tài)金屬本身相當(dāng)昂貴。然而，通過優(yōu)化該技術(shù)，如使EGaIn薄膜更薄可降低成本。目前，單個包裝的成本為幾美元。
研究團(tuán)隊(duì)正在尋找行業(yè)合作伙伴來探索這項(xiàng)工作的潛在應(yīng)用。與柔性電子產(chǎn)品一起使用的柔性電池是一個明顯的應(yīng)用，其他使用液體或?qū)ρ鯕饷舾械脑O(shè)備也將從這項(xiàng)技術(shù)中受益。
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