鎵及其合金是一類常溫下呈液態的金屬材料,因具備高導電性、高導熱性、低毒、低蒸氣壓等優點,近年來被廣泛應用于柔性電子、軟體機器人等領域。例如, 深圳大學周學昌課題組通過使用聚四氟乙烯薄片包覆液態金屬液滴,成功制得一種具有優異機械性能的高彈性液態金屬液滴(Mater. Horiz., 2017, 4, 591-597)。該課題組還通過采用石墨烯包覆液態金屬液滴,制得一種具有高導電性的液態金屬液滴,成功用于可活動、可回收、可變形的軟接觸電極(Adv. Funct. Mater., 2018, 28, 1706277)。
近日,該課題組通過使用聚多巴胺包覆液態金屬納米液滴,使得該納米液滴在近紅外光照射下能夠發生形變(Small, 2019, 1804838)。研究采用超聲波在多巴胺的水溶液中粉碎液態金屬,制得液態金屬納米液滴,隨后加入三羥甲基氨基甲烷(Tris)調節溶液至堿性,促使多巴胺自聚,從而獲得聚多巴胺包覆的液態金屬納米液滴。由于聚多巴胺優異的光熱轉換效應,在近紅外光照射下,聚多巴胺外殼可以將光能轉換為熱能,局部加熱液態金屬納米液滴內核,使得納米液滴發生去合金化,進而球形液滴轉變為橢球形顆粒(圖1)。
圖1.聚多巴胺包覆液態金屬納米液滴的制備及光致變形。
該研究提供了一種簡便的方法制備液態金屬納米液滴并實現了納米液滴的光致變形,將在納米藥物、納米機器人以及柔性電子等領域有較大的應用價值。該工作得到國家自然科學基金、深圳市孔雀技術創新項目的資助。
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Title: Light-Induced Shape Morphing of Liquid Metal Nanodroplets Enabled by Polydopamine Coating
Authors: Tiansheng Gan, Wenhui Shang, Stephan Handschuh-Wang, and Xuechang Zhou*
Journal: Small, 2019, DOI: 10.1002/smll.201804838.
https://doi.org/10.1002/smll.201804838
Title: Robust Fabrication of Nonstick, Noncorrosive, Conductive Graphene-Coated Liquid Metal Droplets for Droplet-Based, Floating Electrodes
Authors: Yuzhen Chen, Tingjiao Zhou, Yaoyao Li, Lifei Zhu, Stephan Handschuh-Wang, Deyong Zhu, Xiaohu Zhou, Zhou Liu, Tiansheng Gan, and Xuechang Zhou*
Journal: Adv. Funct. Mater., 2018, 28, 1706277.
https://doi.org/10.1002/adfm.201706277
Title: Liquid metal droplets with high elasticity, mobility and mechanical robustness
Authors: Yuzhen Chen, Zhou Liu, Deyong Zhu, Stephan Handschuh-Wang, Suqing Liang, Jinbin Yang, Tiantian Kong, Xiaohu Zhou, Yizhen Liu, and Xuechang Zhou*
Journal: Mater. Horiz., 2017, 4, 591-597.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/mh/c7mh00065k/unauth#!divAbstract
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