不透液体和气体的弹性材料面世

一个国际研究团队开发了一种技术，该技术使用液态金属制造出一种既不透气体也不透液体的弹性材料。图片来源：迈克尔迪基/北卡罗来纳州立大学

科技日报记者 张梦然

美国北卡罗来纳州立大学领衔的一个国际研究团队不久前开发了一种技术，该技术使用液态金属来制造一种既不透气体也不透液体的弹性材料。该材料的应用包括部分高价值技术产品的外壳，例如柔性电池。

研究人员称，擅长阻止气体进入的东西往往又刚又硬，具有弹性的东西又会让气体渗出。长期以来，材料科学家一直在弹性和不透气之间进行权衡。

新技术利用了镓和铟的共晶合金（EGaIn）。共晶意味着合金的熔点低于其组成部分。在这种情况下，EGaIn在室温下是液态的。研究人员制作了一层EGaIn薄膜，并将其包裹在弹性聚合物中。聚合物的内表面镶嵌着微型玻璃珠，可防止EGaIn液膜聚集。最终形成一个内衬液态金属的弹性袋或护套，阻止气体或液体进出。

通过评估新材料允许液体内容物蒸发的程度，以及允许氧气从该材料制成的密封容器中泄漏的程度，研究人员测试了其有效性。结果发现，新材料没有测量到液体或氧气损失。

研究人员表示，液态金属本身相当昂贵。然而，通过优化该技术，如使EGaIn薄膜更薄可降低成本。目前，单个包装的成本为几美元。

研究团队正在寻找行业合作伙伴来探索这项工作的潜在应用。与柔性电子产品一起使用的柔性电池是一个明显的应用，其他使用液体或对氧气敏感的设备也将从这项技术中受益。