液态金属(LM)在柔性电子和仿生功能复合材料中的应用前景广阔。LM的纳米化和表面改性通常用于改善其底物亲和力和加工性能。在大多数情况下,LM纳米液滴被封装在氧化物或两亲单分子膜的超薄且易碎的壳中。但是,通过传统的加工方法,它们可能无法均匀地掺入各种复合材料中。因此,生产稳定且可加工的LM纳米液滴仍然具有挑战性。
在之前的研究中,中国科学院生物能源与生物工艺技术研究所(QIBEBT)的李朝旭教授及其同事发现,LMs可以在超声作用下引发乙烯基单体的自由基聚合。
最近,该研究小组首次发现,通过对流体内酯中的液态金属进行超声处理来引发开环聚合反应,并提出了多功能液态金属纳米胶囊。李教授说:“通过这种原位聚合,LM纳米液滴被封装到厚度可调的聚内酯壳中,并可以进一步干燥成固体粉末。”
除了具有高化学稳定性和在有机溶剂中的分散性外,LM胶囊粉末还具有LM液滴和聚内酯壳的优异性能。可以通过液体浇铸和热/光模塑将其引入热塑性复合材料中,以实现对缺口不敏感的撕裂性能,烧结诱导的电导率和光热效应。
开环聚合的LM引发剂可能会开辟一条途径,以生产适用于生物医学,软电子和智能机器人的LM胶囊及其多功能复合物的稳定且可热/光塑的粉末。