不透液體和氣體的彈性材料面世

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一個國際研究團隊開發了一種技術，該技術使用液態金屬制造出一種既不透氣體也不透液體的彈性材料。圖片來源：邁克爾迪基/北卡羅來納州立大學

美國北卡羅來納州立大學領銜的一個國際研究團隊不久前開發了一種技術，該技術使用液態金屬來制造一種既不透氣體也不透液體的彈性材料。該材料的應用包括部分高價值技術產品的外殼，例如柔性電池。

研究人員稱，擅長阻止氣體進入的東西往往又剛又硬，具有彈性的東西又會讓氣體滲出。長期以來，材料科學家一直在彈性和不透氣之間進行權衡。

新技術利用了鎵和銦的共晶合金(EGaIn)。共晶意味著合金的熔點低于其組成部分。在這種情況下，EGaIn在室溫下是液態的。研究人員制作了一層EGaIn薄膜，并將其包裹在彈性聚合物中。聚合物的內表面鑲嵌著微型玻璃珠，可防止EGaIn液膜聚集。最終形成一個內襯液態金屬的彈性袋或護套，阻止氣體或液體進出。

通過評估新材料允許液體內容物蒸發的程度，以及允許氧氣從該材料制成的密封容器中泄漏的程度，研究人員測試了其有效性。結果發現，新材料沒有測量到液體或氧氣損失。

研究人員表示，液態金屬本身相當昂貴。然而，通過優化該技術，如使EGaIn薄膜更薄可降低成本。目前，單個包裝的成本為幾美元。

研究團隊正在尋找行業合作伙伴來探索這項工作的潛在應用。與柔性電子產品一起使用的柔性電池是一個明顯的應用，其他使用液體或對氧氣敏感的設備也將從這項技術中受益。

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