不透液體和氣體的彈性材料面世

    美國高校研究團隊日前發佈消息稱，不久前開發了一種技術，該技術使用液態金屬來製造一種既不透氣體也不透液體的彈性材料。該材料的應用包括部分高價值技術產品，例如柔性電池。

    研究人員稱，擅長阻止氣體進入的東西往往又剛又硬，具有彈性的東西又會讓氣體滲出。長期以來，材料科學家一直在彈性和不透氣之間進行權衡。新技術利用了鎵和銦的共晶合金(EGaIn)。共晶意味着合金的熔點低於其組成部分，在這種情況下，EGaIn在室溫下是液態的。研究人員製作了一層EGaIn薄膜，並將其包裹在彈性聚合物中。聚合物的內表面鑲嵌着微型玻璃珠，可防止EGaIn液膜聚集。最終形成一個內襯液態金屬的彈性袋或護套，阻止氣體或液體進出。通過評估新材料允許液體內容物蒸發的程度，以及允許氧氣從該材料製成的密封容器中洩漏的程度，研究人員測試了其有效性。結果發現，新材料沒有測量到液體或氧氣損失。

    研究人員表示，液態金屬是指一種不定型金屬，液態金屬可看作由正離子流體和自由電子氣組成的混合物。液態金屬也是一種不定型、可流動液體的金屬。液態金屬成形過程及控制，液態金屬充型過程的水力學特性及流動情況充型過程對鑄件品質的影響很大可能造成的各種缺陷，如冷隔、澆不足、夾雜、氣孔、夾砂、黏砂等缺陷，都是在液態金屬充型不利的情況下產生的。液態金屬本身相當昂貴。然而，通過優化該技術，如使EGaIn薄膜更薄可降低成本。目前，單個包裝的成本為幾美元。研究團隊正在尋找行業合作夥伴來探索這項工作的潛在應用。與柔性電子產品一起使用的柔性電池是一個明顯的應用，其他使用液體或對氧氣敏感的設備也將從這項技術中受益。

    此外，研究人員還發現，除了開發了既不透氣體也不透液體的彈性材料，還通過簡單地對離子液體（穿透液體）進行調整，鐳射可以產生一系列波長的變化，從而簡單、高效、高度可定制地產生“變色”效果。研究人員通過離子液體管發射出綠色鐳射，然後通過受激拉曼散射操作又產生了橙色光。他們的新技術提供了一種實用而有效的方法來轉換現有鐳射系統的波長，有助應用到臨床醫療與外科等眾多領域，例如眼科矯正手術和某些皮膚疾病的治療等醫療治療流程，且可用於醫療血液控制、工業光譜分析，傳感和緊湊型可穿戴設備。

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