弹性材料不透气体，液体发达

研究人员已经开发出一种技术，利用液态金属制造出一种不受气体和液体影响的弹性材料。该材料的应用包括作为需要气体保护的高价值技术的包装，如柔性电池。

“这是重要的一步，因为长期以来，在弹性和不透气性之间一直存在权衡，”北卡罗来纳州立大学化学和生物分子工程卡米尔和亨利·德雷福斯教授(Camille & Henry Dreyfus)的一篇论文的共同通讯作者迈克尔·迪基(Michael Dickey)说。“基本上，擅长阻挡气体的东西往往又硬又硬。有弹性的东西可以让气体渗透进去。我们已经想出了一种方法，既能提供理想的弹性，又能防止气体进入。”

这项新技术利用了镓铟共晶合金(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在室温下是液体。研究人员制造了EGaIn薄膜，并将其包裹在弹性聚合物中。聚合物的内表面镶嵌了微尺度的玻璃微珠，防止了EGaIn液膜的池化。最终的结果基本上是一个内衬液态金属的弹性袋或护套，不允许气体或液体进出。

研究人员通过评估它允许液体内容物蒸发的程度，以及它允许氧气从由该材料制成的密封容器中泄漏的程度，测试了这种新材料的有效性。

“我们发现这种新材料没有可测量的液体或氧气损失，”共同通讯作者、上海交通大学智远讲座教授邓涛说。

研究人员也意识到与制造新材料相关的成本。

“液态金属本身相当昂贵，”邓说。“然而，我们乐观地认为，我们可以优化这项技术——例如，使EGaIn薄膜更薄——以降低成本。目前，单个包裹的成本仅为几美元，但我们并没有试图优化成本，因此有办法降低成本。”

研究人员目前正在探索测试方案，以确定这种材料是否实际上是一种比迄今为止所能显示的更有效的屏障。

迪基说:“基本上，我们已经达到了可用测试设备的极限。”

“我们也在寻找行业合作伙伴，以探索这项工作的潜在应用。用于软电子产品的柔性电池是一个明显的应用，但其他使用液体或对氧气敏感的设备将受益于这项技术。”

-由Chris Vavra编辑，网页内容经理，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

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