Nature Nanotech.：通过表面引发原子转移自由基聚合制备易加工的金属纳米液滴
初学者
共晶镓铟(EGaIn)是一种在室温下呈液态的金属合金。EGaIn微滴可与弹性体结合，制备出具有高拉伸性、机械鲁棒性、高热稳定性和电导率的柔性多功能复合材料，从而应用于软体机器人和自愈电子产品。然而，目前的制备方法依赖于机械搅拌，这可能导致形成形状不规则的微米级液滴，并使其性质呈各向异性分布。因此，如何提高亚微米级EGaIn液滴的稳定性，以及提高其在聚合物基体和溶剂中的相容性已经引起人们的极大关注。
有鉴于此，卡耐基梅隆大学Krzysztof Matyjaszewski、Carmel Majidi和Michael R. Bockstaller等人开发了利用高分子配体包封制备稳定EGaIn纳米液滴的方法。实验采用表面引发的原子转移自由基聚合（SI-ATRP）引发剂，利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸正丁酯(PBMA)、聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA)和聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PBA-b-PMMA)对EGaIn纳米液滴表面的氧化层进行共价功能化。这些纳米液滴在有机溶剂、水或聚合物基质中的稳定含量可达50%，可直接通过溶液浇铸法制成柔性杂化材料。通过酸处理可从分散液中回收液态金属。所制备的纳米液滴具有良好的力学性能、热性能和光学性能，并具有显著降低的结晶和熔融温度(从15℃降到- 80℃)。
图1. 表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）制备金属纳米液滴。
图2. EGaIn–PBMA杂化液滴以及拉伸性能。
图3. EGaIn–PBA-b-PMMA热塑性弹性体。
Jiajun Yan, Mohammad H. Malakooti, Zhao Lu, Zongyu Wang, Navid Kazem, Chengfeng Pan, Michael R. Bockstaller, Carmel Majidi & Krzysztof Matyjaszewski. Solution processable liquid metal nanodroplets by surface-initiated atom transfer radical polymerization. Nature Nanotechnology, 2019.
DOI: 10.1038/s41565-019-0454-6
https://www.nature.com/articles/s41565-019-0454-6#article-info