室温液态金属(RTLMs)具有出色的形状重构能力,是柔性电极、传感器和能源设备的理想选择。但由于较大的表面张力和较弱的粘附性,传统液态金属图案化工艺较为复杂,难以实现快速回收及二次成型。
该工作采用工业木质素作为原料,通过自上而下的方法将液态金属分散为纳米颗粒,同时木质素在EGaIn表面上自组装形成外壳,稳定液态金属纳米颗粒。木质素封装EGaIn易于图案化,经辊压处理实现良好的导电性能。
图3. 木质素包裹EGaIn颗粒的表征。
图4. 木质素封装EGaIn“墨水”图案化。
图5. 木质素封装EGaIn印刷电路的电学性能及传感性能。
图6. 木质素在乙醇和NaOH水溶液中理论构型的分子动力学模拟。
图7. a.木质素封装EGaIn的循环制备及长期稳定性。b. 乙醇和氢氧化钠水溶液中EGaIn和木质素界面的结构模型。
木质素封装EGaIn表现出良好的回收再生性能,经十次循环后体系依然稳定,制得的颗粒外观和粒径没有明显变化,且在制备100天后仍然能够成功回收EGaIn。DFT计算木质素和EGaIn的界面吸附能结果表明,在乙醇和氢氧化钠水溶液中EGaIn与木质素模型的吸附能分别为-1.44 eV和-0.98 eV,即EGaIn在NaOH水溶液中对木质素的吸附稳定性低于在乙醇中的吸附稳定性。
图8. 基于木质素封装EGaIn“墨水”制备瞬态电路。
为展示该技术的实用性,作者以木质素封装液态金属为“绿色墨水”设计了一种水触发的柔性瞬态电路,可根据水位顺序关闭LED灯阵列,并从溶解的电路中回收了约96.9%的EGaIn。显示了木质素封装EGaIn广阔的应用潜力。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202310653
- 华南理工刘伟峰和广东工大邱学青 ACS SCE:溶胀辅助预拉伸制备CNF/LS取向增强PVA复合膜 2024-04-15
- 华南理工刘伟峰和广东工大邱学青 Green Chem.:吸电子基团效应对木质素的光热转化调控机制 2024-04-11
- 华南理工刘伟峰和广东工大邱学青 AFM:高强高韧木质素基生物聚酯弹性体 2024-04-09
- 东南大学葛丽芹教授/刘玲教授《ACS AMI》:可变形磁性液态金属纳米平台用于细胞内药物递送和磁共振成像引导微波热化疗 2024-02-26
- 四川大学张军华教授团队 ACS Nano:融合光谱操纵微纳米结构和表面工程助力3D打印液态金属水凝胶蒸发器实现耐盐太阳能海水淡化 2024-02-22
- 北京化工大学张好斌教授 Adv. Mater.:双相Ga35In65合金构筑的宽温域内性能稳定的导电复合材料 2024-01-16
- 清华大学张昊课题组《Nat. Commun.》: 实现MOFs普适性直接图案化 2024-04-15