口香糖作为现代人必不可少的携带之物,不仅可以缓解情绪,还可以清新空气。虽然咀嚼后的口香糖无毒无害,但是不可回收,并且不慎粘在衣物、头发和地面上,容易引起环境污染和细菌的粘附,难以清除。但是咀嚼后的口香糖生物相容性高、柔性好、粘附性强,是制备柔性电子的理想材料。
液态金属(LM)具有流动性和金属的导电性,可以作为理想的导电材料。但是LM具有极高的表面张力(如镓铟合金EGaIn的表面张力为624 mN/m),不易与其他材料进行复合,极大限制了LM在柔性电子领域的应用。
基于口香糖的柔性和LM良好的导电性,青岛大学材料学院李现凯副教授巧妙地利用糅和搓的方式,通过将LM与咀嚼后的口香糖复合,制备了多功能口香糖/LM基柔性电子器件。采用拉伸糅和的方式,利用氢键和离子螯合等相互作用,可以使LM微纳液滴稳定分布在口香糖中而不泄漏。这种口香糖基柔性电子不仅保持了良好的粘附性,而且可用作具有自修复功能的柔性传感器。
此外,通过简单的辊涂法,能够在口香糖表面均匀地涂覆一层LM薄层(厚度为20 μm)。这种带有LM涂层的口香糖不仅可以用作柔性电路,而且具有较高的稳定性,可进一步用于构筑传感器、电热器件和电磁屏蔽防护器件。这种通过LM与口香糖简单复合的方法,不仅可以解决LM的高表面张力的问题,而且可以实现口香糖的高值化利用,在柔性电子、生物医学和生物可降解电子等众多领域具有巨大的应用前景。相关成果已发表在Journal of MaterialsChemistry C.期刊上。
口香糖/液态金属基柔性电子的智能化应用
上述研究获得国家自然科学基金青年基金(22105111)、中国博士后面上基金(2022M711736)、山东省自然科学基金(ZR2021QB094)、山东省青创团队(2022KJ151)和青岛市应用研究项目的支持。
审核编辑:刘清
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原文标题:巧用口香糖和液态金属,构筑理想柔性电子材料
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