近日，清华大学的研究团队研发了一种新型可延展液态金属涂层，可应用于纸张上构建3D结构，这种液态金属具有高导电性、高延展性和高热传导性等特性，可以在常温下呈现液态，并且具有极强的表面张力。该技术的突破意味着我们可以将纸张或其他物体变成“智能体”，具有导电性、导热性和力响应粘附性。
据中外涂料网了解，该涂层的灵感来自于折纸，一项研究表明，涂有金属的纸张可以导热和导电，可以制作成折纸形状并自行折叠。该研究由由清华大学细胞博士后袁博和汪鸿章领衔，发表在《Cell Reports Physical Science》上。
袁博和他的团队测试了铋、氧化铟和氧化锡 (BilnSn) 合金以及铟/镓合金 (eGaln)，试图找到一种无需使用粘合剂即可粘合的液态金属。为了测试液态金属的粘合性，他们用不同的压力将其压印在纸上，不需要太大的压力就能粘合。然后用金属涂层纸制作出自粘式折纸立方体。当正方形展开时，涂层纸可以通过吸引的边缘将其自身折叠回折纸立方体。然后通过拉伸和压缩测试形状，并保持调整状态。
“我们需要确保液态金属在不同纸张上大范围的附着力是均匀的，并保持涂层的可持续性。为了解决这些问题，我们改变了印模的压力以及实验中使用的摩擦速度，最终找到了最合适的参数，最终实现了快速、大面积、稳定的粘合。”袁博在接受采访时说道。
研究人员表示，涂有金属的纸张可以保持其形状而不会散开，从而可以用单张纸构建 3D 结构。然后涂层可以剥离、回收和再利用，而不会影响纸张基材的性能。
“利用我们的方法，人们可以快速创建具有良好导热性、导电性以及刚度可调能力的智能材料，这极大地扩展了软机器人的材料选择，”袁博补充道。“我认为这种方法可能为设计太空探索器提供一条新路线。”
自粘液态金属的优点是为智能物体和软机器人提供薄而轻的涂层，使它们能够适应狭小的空间。该团队打算进一步研究一种一旦固化就不会剥落的涂层。
据悉，袁博还在考虑测试生物友好型喷漆，这种喷漆将保护最终可能在水下、人体皮肤、包装材料或月球和其他行星的外层空间条件下使用的材料的涂层。
文章来源：中外涂料网
责任编辑：雷达
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