研究人员已经开发出一种新材料，它不仅具有弹性，而且不透气体和液体，这是此类材料通常难以克服的领域柔性电子材料与器件，可用于制造柔性电池或可穿戴电子产品。
设计材料通常需要在某些属性之间进行权衡。 如果你想要一些东西来防止气体和液体进入内部，你通常需要一种越来越坚固的材料。 另一方面，如果需要稍微拉伸的东西，那么唯一的选择就是至少让一些气体或液体渗入。
但是在一项新的研究中，北卡罗来纳州立大学 (NCSU) 的研究人员开发出一种可以同时做到这两项的新材料。 关键是一种称为共晶镓和铟 (EGaIn) 的特殊合金柔性电子材料与器件，它由这两种软金属制成，在室温下呈液态。 事实证明，铟镓是一种用途广泛的材料——近年来，它已被用作碳捕获催化剂、可溶解的植入物以及可拉伸和可扭曲的电子产品。
为了制造他们的新材料，该团队在弹性聚合物中包裹了一层薄薄的氮化镓。 聚合物内部是一系列微小的玻璃珠，可防止氧化铝在一个地方聚集在一起。 这使得这种新材料成为一种有弹性的柔性聚合物，其液态金属中心有效地阻止了气体和液体的通过。
在测试该材料的有效性时，该团队测量了液态金属是否会随时间蒸发，以及氧气是否会从由聚合物制成的密封容器中逸出。 在这两种情况下，都没有检测到液体或气体的损失，表明这是一个有效的屏障。
在更详细的实验中，研究人员测试了聚合物在可拉伸电子设备（包括电池和传热系统）中作为密封件的性能。 同样，聚合物有助于这两种设备很好地发挥作用，在 500 次循环后保持电池的高容量，并提高传热系统的导热性。
最后，该团队在聚合物中添加了一个信号传输窗口，并证明它也可以用来让无线信号通过。 总而言之，这些实验表明，这种柔性、非渗透性材料可以有一系列应用。
一个可能的缺点是 EGaIn 相对昂贵。 但该团队表示，未来应该有优化材料以降低成本的空间，因为成本不是本研究的重点。 如果想降低成本，他们建议的一种方法是使用更薄的氮化镓薄膜。
该研究发表在《科学》杂志上。 (行客)
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