近日，東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院張久洋教授課題組在液態(tài)金屬凝膠研究領(lǐng)域取得進(jìn)展，研究團(tuán)隊(duì)通過利用液態(tài)金屬的流動(dòng)性，對(duì)自由基的催化性，成功制備了一種液態(tài)金屬高分子凝膠功能材料，材料具有優(yōu)越的彈性性能，可作為新一代的力傳感器。
液態(tài)金屬是一類低熔點(diǎn)的金屬單質(zhì)或者合金，能夠在室溫下形成液態(tài)共晶？紤]到液態(tài)金屬兼具流體和金屬導(dǎo)體的性質(zhì)，液態(tài)金屬可用作功能性流動(dòng)填料，以實(shí)現(xiàn)高分子功能材料的柔性和高導(dǎo)電性并存，使得此類材料可作為潛在的電子柔性器件。之前有論文報(bào)道通過光刻等方法預(yù)先制備微通道，之后往微通道中注入液態(tài)金屬來制得電阻和電容傳感器。然而這種方法成本很大，而且僅基于微孔道的形變，限制了材料的力學(xué)性質(zhì)和電學(xué)感應(yīng)能力。
科研團(tuán)隊(duì)通過將液態(tài)金屬作為流動(dòng)導(dǎo)電填料并利用其對(duì)自由基的催化功能，成功在20秒內(nèi)制得液態(tài)金屬水凝膠功能材料。不同于以前的微通道(Microchannels)模式的液態(tài)金屬傳感器，因液態(tài)金屬表面氧化層和單體極性基團(tuán)之間的錨定作用，實(shí)現(xiàn)了液態(tài)金屬在體系中的均勻分散，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了液態(tài)金屬與過氧化物引發(fā)劑發(fā)生反應(yīng)而顯示出的催化活性。因液態(tài)金屬的流體性質(zhì)和高導(dǎo)電性，液態(tài)金屬賦予材料以超長的拉伸性能（斷裂伸長率=1500%），良好的力學(xué)和電學(xué)穩(wěn)定性。此外由于液態(tài)金屬在材料內(nèi)部的不對(duì)稱形變，材料能夠辨別物體在其表面的運(yùn)動(dòng)方向，可識(shí)別個(gè)人的電子簽名和作為潛在的電子皮膚。
論文日前發(fā)表在MaterialsHorizons (IF= 13.8) 雜志上(Peng,H; Xin, Y.M., Xu, J., Liu, H.Z., Zhang, J.* Ultra-stretchable Hydrogels withReactive Liquid Metals as Asymmetric Force-sensors. Mater. Horiz. DOI:10.1039/C8MH01561A.), 論文第一作者為彭豪碩士研究生，通訊作者為張久洋教授。此項(xiàng)工作受到國家自然科學(xué)基金的支持（21504013，21774020）.
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/mh/c8mh01561a#!divAbstract
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