柔软或灵活的电子设备是可拉伸的设备，可促进下一代电子应用，可在各种应用程序中使用，包括用于医疗保健和福祉监控的可穿戴设备。有些甚至在替代能源期货中发现了新颖的用途。
图片来源：NC State/Michael Dickey
However, the materials typically used in these devices are not always best suited to protecting devices from intrusive gases or liquids. Thus, when it comes to developing flexible electronics to ensure functionality, creating a hermetic seal to preserve device safety and operation is essential.
这项挑战引导了一支国际研究人员，其中包括来自North Carolina State University (NCSU), to develop an innovative method to create a material that is able to prevent liquids and gases from penetrating the material and protect vital components, including flexible batteries. The team’s findings were recently published in the February issue of the journal亚博老虎机网登录。
这是一个重要的一步，因为弹性与不渗透气体之间的权衡很长。
Michael Dickey, Camille & Henry Dreyfus Professor of Chemical and Biomolecular Engineering, NCSU
弹性合金
亚博网站下载通常用于保护电子设备和防止液体和气体的材料往往是坚硬且刚性的。但是，由于通常高度渗透性的弹性材料，因此在创建所需的密封密封时可亚博网站下载能会很棘手。
Nonetheless, the researchers at NSCU were able to put forward a solution that offers the desired elasticity as well as keeping liquids and gasses at bay. The method makes use of a eutectic alloy comprised of gallium and indium (EGaln).
在室温下，该合金位于液态状态，其共晶特性确保材料的熔点低于其基本核心元素的熔点。该团队能够在弹性聚合物中将薄薄的Egaln膜包裹起来，以创建不可渗透的材料。
微观玻璃珠用于对聚合物的内层进行排列，以防止液膜中的Egaln合并。从本质上讲，这创造了一种弹性合金，该合金包含在柔性袋或护套中，能够防止气体或液体穿透其层。
为了查看新材料的性能，研究人员评估了液体含量能够蒸发的程度，以及在由材料制成的密封容器中保留的氧气。
我们发现新材料没有液体或氧气的可测量损失。
陶邓，相应的作家和Zhi yuan主席教授上海
该团队证明，新材料可以用作可拉伸传热系统和可拉伸电池的软密封，这两者都需要使用挥发性液以及水和其他有机液。
经过进一步的研究，该小组发现，在500个周期后，电池的容量保留量约为72％，密封的传热系统显示导热率增加 - 每米kelvin约309瓦，而紧张和加热。1
然而，尽管其生产率提高了，但该团队发现，由于涉及液体填充弹性鞘的材料的成本，生产可拉伸材料的规模可能很昂贵。亚博网站下载
液体金属本身相当昂贵……但是，我们很乐观地，我们可以优化该技术（例如，使Egaln膜变薄）以降低成本。目前，一个包装将花费几美元，但我们没有试图优化成本，因此有一条前进的途径可以降低成本。
陶邓，相应的作家和Zhi yuan主席教授上海
下一阶段涉及进一步测试该新材料的极限，以确定该材料是否比首先想到的更有效。
虽然灵活的电池是这种新奇迹材料的潜在应用，但该团队声称使用液体或对氧气暴露的敏感性的其他设备将使用新技术受益。
参考和进一步阅读
- Shipman，M。（2023）Researchers develop elastic material that is impervious to gases and liquids,NC国家新闻。可用网址：https://news.ncsu.edu/2023/02/elastic-material-impervious/
- 沉，Q。等。（2023）“可伸缩系统的液态金属的软，密封和无线通信密封”，”亚博老虎机网登录，379（6631），第488–493页。可用网址：https://www.亚博老虎机网登录science.org/doi/10.1126/science.ade7341
Disclaimer: The views expressed here are those of the author expressed in their private capacity and do not necessarily represent the views of AZoM.com Limited T/A AZoNetwork the owner and operator of this website. This disclaimer forms part of theTerms and conditionsof use of this website.