新聞網(wǎng)訊 近日，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授李現(xiàn)凱在材料領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Advanced Functional Materials》上發(fā)表題為“Liquid Metal Powders Wrapped with Robust Shell by Bimetallic Ions Chelation Strategy for Energy Harvesting and Flexible Electronics”的論文（DOI為：https://doi.org/10.1002/adfm.202313960），論文的第一單位為青島大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，第一作者為碩士研究生齊秀磊。
液態(tài)金屬（LM）具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和流動(dòng)性，在柔性可拉伸電子領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但是高表面張力（例如：EGaIn，624 mN m?1）使其難以與基體材料有效的結(jié)合，并且在使用過程中容易泄露。盡管通過微納化的方法生產(chǎn)LM微納液滴可以解決棘手的加工問題，但由于液滴表面的化學(xué)活性，使其在溶液中難以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定保存。
針對(duì)以上問題，李現(xiàn)凱團(tuán)隊(duì)在前期通過在LM微納液滴表面包覆微凝膠殼（Adv. Funct. Mater.2018, 28, 1804197）的基礎(chǔ)上，通過引入Ca2+作為第二金屬離子與海藻酸表面富余的羧基螯合，進(jìn)一步通過洗滌、干燥分離出來具有穩(wěn)固外殼的LM粉體材料。
這些非粘性LM粉體材料不僅在溶劑（水和有機(jī)溶劑）和空氣中具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，而且可以便攜運(yùn)輸，減少其在運(yùn)輸過程中由于粘性帶來的損失。同時(shí)，這些微納米顆粒組成的LM粉體材料具有優(yōu)異的光熱效應(yīng)，可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)進(jìn)行能量收集。此外，利用外加壓力的方式，實(shí)現(xiàn)殼層的破壞和內(nèi)部導(dǎo)電液體的流出融合，這種通過機(jī)械燒結(jié)恢復(fù)導(dǎo)電性的方法可用于構(gòu)筑柔性可拉伸電子器件、電磁屏蔽薄膜、電致加熱器和智能致動(dòng)器。因此，這種通過雙金屬離子螯合策略制備LM粉體材料的方法不僅可以拓寬LM微納材料的界面理論，而且可以生產(chǎn)穩(wěn)定、可運(yùn)輸、具有多功能特性的LM粉末，極大提高了LM流體的實(shí)用性，在柔性可拉伸電子器件、智能致動(dòng)器和電子皮膚等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景。
另外，該團(tuán)隊(duì)在液態(tài)金屬/海藻復(fù)合纖維（Adv. Sci.2023, 10, 2303406）、液態(tài)金屬/口香糖柔性電子材料（J. Mater. Chem. C2023, 11, 10455）、液態(tài)金屬粉體顆粒（ACS Appl. Mater. & Interfaces2022, 14, 48150）、納米復(fù)合導(dǎo)電纖維（ACS Appl. Mater. & Interfaces2023, 15, 18272）等領(lǐng)域取得系列進(jìn)展。上述研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金（22105111）、山東省高等學(xué)校青創(chuàng)團(tuán)隊(duì)(2022KJ151)、山東省自然科學(xué)基金(ZR2021QB094)、中國(guó)博士后面上基金（2022M711736）和青島市應(yīng)用研究項(xiàng)目的支持。
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