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科学家发明了轻质液态金属材料

室温液态金属,例如镓基合金,具有高的导电性和导热性,以及出色的流动性。它们可用于各种应用领域,例如柔性电子,可穿戴设备,生物医学实践,外骨骼系统和软机器人等。但是,液态金属制成的部件可能比非金属部件重。金属的密度大于非金属材料,例如聚合物,塑料和木材。

最近,由中国科学院理化技术研究所(TIPC)和清华大学的刘静教授领导的联合研究小组提出了一个被称为“轻质液态金属实体” 的概念,并发明了一组轻质液态金属材料。这项工作发表在《先进功能材料》上。

在他们的工作中,基于eGaIn和中空玻璃泡制造了一种代表性的复合材料GB-eGaIn。GB-eGaIn具有低密度,高延展性和刚度变化性。

根据他们的研究,GB-eGaIn 具有高附着力,因此可以成型为薄片。片材可以容易地卷起或折叠,并通过折叠,切割或组装过程“转变”为3D结构。

GB-eGaIn表在相变方面也表现良好。通过控制温度调节,板材可以轻松地在完全柔软的状态和坚硬的金属物体之间移动。结果表明,GB-eGaIn具有构建温度调节功能组件的能力。

结合防水包装材料,GB-eGaIn可以通过添加水实现漂浮和下沉行为。根据记录的相同成分在水中和干燥后的电阻变化,刘教授团队的研究人员证明,即使重复使用8次,GB-eGaIn的变化也很小。

在研究中,他们还证明了与磁体结合的GB-eGaIn组件可以在外部磁场和包装材料的调节下控制运动,悬浮和下沉。它为开发高级智能水下设备提供了潜在的用途。

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