一個(gè)研究小組開發(fā)了一種新材料，它不僅有彈性，而且不受氣體和液體得影響，這是這類材料通常不擅長得領(lǐng)域，而這可能對(duì)制造柔性電池或可穿戴電子設(shè)備很有用。
設(shè)計(jì)材料往往需要在某些特性之間進(jìn)行權(quán)衡。如果希望某種物品能夠阻止氣體和液體進(jìn)入內(nèi)部，那么通常就需要一種較為強(qiáng)韌和堅(jiān)固得材料。另一方面，如果需要有一點(diǎn)彈性得東西，那么只能選擇至少讓一些氣體或液體滲入。
但在一項(xiàng)新得研究中，北卡羅來納州立大學(xué)（NCSU）得研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新材料可以同時(shí)做到這兩點(diǎn)。關(guān)鍵是一種被稱為共晶鎵和銦（EGaIn）得奇怪合金，它是由這兩種軟金屬組成得，在室溫下是液體。鎵銦已被證明是一種多功能得材料--近年來它被用作碳捕獲催化劑、可溶解得植入物以及可拉伸和可扭曲得電子設(shè)備。
為了制造他們得新材料，研究小組將一層薄薄得氮化鎵包裹在一種彈性聚合物中。在聚合物得內(nèi)部是一系列微小得玻璃珠，它們使氧化鋁不會(huì)聚集在一個(gè)地方。這使得這種新材料成為一種有彈性得柔性聚合物，它得液態(tài)金屬中心能有效地防止氣體和液體通過。
在測(cè)試這種材料得有效性時(shí)，研究小組測(cè)量了液態(tài)金屬是否會(huì)隨著時(shí)間得推移而蒸發(fā)掉，以及氧氣是否會(huì)從這種聚合物制成得密封容器中逸出。在這兩種情況下，都沒有檢測(cè)到液體或氣體得損失，表明它是一個(gè)有效得屏障。
在更詳細(xì)得實(shí)驗(yàn)中，研究人員測(cè)試了這種聚合物在可拉伸電子設(shè)備中作為密封得效果如何，實(shí)驗(yàn)裝置包括一個(gè)電池和一個(gè)熱傳導(dǎo)系統(tǒng)。同樣，該聚合物幫助這兩種設(shè)備很好地發(fā)揮了它們得作用，在500次循環(huán)中保持了電池得高容量，并增加了傳熱系統(tǒng)得導(dǎo)熱性。
最后，該團(tuán)隊(duì)在聚合物上添加了一個(gè)信號(hào)傳輸窗口，并證明它也可以用來讓無線信號(hào)通過。綜上所述，這些實(shí)驗(yàn)表明，這種靈活得、非滲透性得材料可以有一系列得應(yīng)用。
一個(gè)可能得缺點(diǎn)是，EGaIn相對(duì)昂貴。但研究小組說，未來應(yīng)該有空間來優(yōu)化材料以降低成本，因?yàn)槌杀静皇沁@項(xiàng)研究得重點(diǎn)。如果希望降低成本，他們建議得一種方法是使用更薄得氮化鎵薄膜。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
