基于原位界面相互作用的具有机械自适应的高度可拉伸液体金属导体

发布时间:2022年01月20日

可拉伸导体由于其优异的可形变能力受到广泛的关注。在过去的几十年中,很多具有优异性能的导电纳米材料被开发,如金属纳米线、碳纳米管、石墨烯和导电聚合物等。将导电纳米填料均匀分散到聚合物基体中是制备导电弹性体的一种有效方法,可以实现导电性和拉伸性;另一种方法则是对导电复合物进行结构设计,引入可拉伸结构(如褶皱、蛇形等),实现大形变的性能稳定。但硬质导电填料由于模量的差异,对于聚合物的可拉伸性能并不有利。液态金属是在室温下仍是液体的金属材料,具有优异的导电导热性能,在保证导电性的同时,对材料的柔性并不会产生影响。但是液态金属与聚合物基体之间的相互作用仍是一个需要解决的问题。本工作中我们发现,液态金属与通过氢键作用形成的PEO/PAA弹性体具有界面相互作用,使得当基底产生形变时,液态金属层能够产生同等应变的变形,当基底应变达到800%时,液态金属层也可达到800%应变,以保证优异稳定的导电性能。在800%应变下,所制备的液态金属导体电阻几乎不产生变化且低于1Ω。

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Shuang-Man Xie, Xing Zhao, Li-Mei Peng, Peng Yu, Xiang-Jun Zha, Kai Ke, Rui-Ying Bao*, Ming-Bo Yang, Wei Yang*, In situ interfacial engineering enabled mechanically adaptive and highly stretchable liquid metal conductor, polymer, DOI: 10.1016/j.polymer.2021.124482

录用时间:2021.12.24