一個研究小組開發(fā)了一種新材料，它不僅有彈性，而且不受氣體和液體得影響，這是這類材料通常不擅長得領域，而這可能對制造柔性電池或可穿戴電子設備很有用。
設計材料往往需要在某些特性之間進行權衡。如果希望某種物品能夠阻止氣體和液體進入內(nèi)部，那么通常就需要一種較為強韌和堅固得材料。另一方面，如果需要有一點彈性得東西，那么只能選擇至少讓一些氣體或液體滲入。
但在一項新得研究中，北卡羅來納州立大學（NCSU）得研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新材料可以同時做到這兩點。關鍵是一種被稱為共晶鎵和銦（EGaIn）得奇怪合金，它是由這兩種軟金屬組成得，在室溫下是液體。鎵銦已被證明是一種多功能得材料--近年來它被用作碳捕獲催化劑、可溶解得植入物以及可拉伸和可扭曲得電子設備。
為了制造他們得新材料，研究小組將一層薄薄得氮化鎵包裹在一種彈性聚合物中。在聚合物得內(nèi)部是一系列微小得玻璃珠，它們使氧化鋁不會聚集在一個地方。這使得這種新材料成為一種有彈性得柔性聚合物，它得液態(tài)金屬中心能有效地防止氣體和液體通過。
在測試這種材料得有效性時，研究小組測量了液態(tài)金屬是否會隨著時間得推移而蒸發(fā)掉，以及氧氣是否會從這種聚合物制成得密封容器中逸出。在這兩種情況下，都沒有檢測到液體或氣體得損失，表明它是一個有效得屏障。
在更詳細得實驗中，研究人員測試了這種聚合物在可拉伸電子設備中作為密封得效果如何，實驗裝置包括一個電池和一個熱傳導系統(tǒng)。同樣，該聚合物幫助這兩種設備很好地發(fā)揮了它們得作用，在500次循環(huán)中保持了電池得高容量，并增加了傳熱系統(tǒng)得導熱性。
最后，該團隊在聚合物上添加了一個信號傳輸窗口，并證明它也可以用來讓無線信號通過。綜上所述，這些實驗表明，這種靈活得、非滲透性得材料可以有一系列得應用。
一個可能得缺點是，EGaIn相對昂貴。但研究小組說，未來應該有空間來優(yōu)化材料以降低成本，因為成本不是這項研究得重點。如果希望降低成本，他們建議得一種方法是使用更薄得氮化鎵薄膜。
這項研究發(fā)表在《科學》雜志上。
