口香糖作為現代人必不可少的攜帶之物,不僅可以緩解情緒,還可以清新空氣。雖然咀嚼后的口香糖無毒無害,但是不可回收,并且不慎粘在衣物、頭發和地面上,容易引起環境污染和細菌的粘附,難以清除。但是咀嚼后的口香糖生物相容性高、柔性好、粘附性強,是制備柔性電子的理想材料。
液態金屬(LM)具有流動性和金屬的導電性,可以作為理想的導電材料。但是LM具有極高的表面張力(如鎵銦合金EGaIn的表面張力為624 mN/m),不易與其他材料進行復合,極大限制了LM在柔性電子領域的應用。
基于口香糖的柔性和LM良好的導電性,青島大學材料學院李現凱副教授巧妙地利用糅和搓的方式,通過將LM與咀嚼后的口香糖復合,制備了多功能口香糖/LM基柔性電子器件。采用拉伸糅和的方式,利用氫鍵和離子螯合等相互作用,可以使LM微納液滴穩定分布在口香糖中而不泄漏。這種口香糖基柔性電子不僅保持了良好的粘附性,而且可用作具有自修復功能的柔性傳感器。
此外,通過簡單的輥涂法,能夠在口香糖表面均勻地涂覆一層LM薄層(厚度為20 μm)。這種帶有LM涂層的口香糖不僅可以用作柔性電路,而且具有較高的穩定性,可進一步用于構筑傳感器、電熱器件和電磁屏蔽防護器件。這種通過LM與口香糖簡單復合的方法,不僅可以解決LM的高表面張力的問題,而且可以實現口香糖的高值化利用,在柔性電子、生物醫學和生物可降解電子等眾多領域具有巨大的應用前景。相關成果已發表在Journal of MaterialsChemistry C.期刊上。
口香糖/液態金屬基柔性電子的智能化應用
上述研究獲得國家自然科學基金青年基金(22105111)、中國博士后面上基金(2022M711736)、山東省自然科學基金(ZR2021QB094)、山東省青創團隊(2022KJ151)和青島市應用研究項目的支持。
審核編輯:劉清
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原文標題:巧用口香糖和液態金屬,構筑理想柔性電子材料
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