Nat. Mater.：掺氢粘塑性液态金属微粒用于可拉伸的印刷金属线

Nanoyu

2021-01-05

可以直接印刷在可伸缩基板上的导电和可伸缩电极在可穿戴电子产品和电子皮肤方面引起了广泛的关注。尽管含液态金属（LMs）的可打印油墨是这些应用的有力候选者，然而液态金属颗粒周围形成的绝缘氧化皮限制了其导电性。

近日，韩国浦项科技大学Unyong Jeong，延世大学Aloysius Soon报道了在脂肪族聚合物存在的情况下，超声引入的氢掺杂使氧化皮具有极高的导电性和可变形能力。

文章要点

1）研究人员将超声作用于含有甲苯、本体LM、聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（PEVA）和自由基引发剂（过氧化二异丙苯，DCP）的溶液中，制备了掺氢微粒（MPs）。

2）研究人员利用X射线光电子能谱和原子探针层析证实了氢掺杂的存在，并通过第一性原理计算对得到的氧化皮的电导率进行了合理的解释。

3）实验结果显示，所得到的印刷电路线具有金属导电性（25,000 S cm^-1）、500%单轴拉伸时出色的机电去耦性、机械耐刮擦性以及在广泛的温度和湿度范围内的长期稳定性。此外，印刷金属线的自钝化可用于直接印刷三维电路线路和用作可拉伸感应应变传感器的双层平面线圈。

参考文献

Veerapandian, S., Jang, W., Seol, J.B. et al. Hydrogen-doped viscoplastic liquid metal microparticles for stretchable printed metal lines. Nat. Mater. (2021).

DOI：10.1038/s41563-020-00863-7

https://doi.org/10.1038/s41563-020-00863-7