Liquid-Phase Gallium–Indium Alloy Electronics with Microcontact Printing

https://doi.org/10.1021/la401245d

用微接触打印机在弹性体基底上对液相电子电路构图。打印机头浸入液相镓铟合金池中，例如共晶镓铟铟（EGaIn）或镓铟锡（Galinstan），然后在硅弹性体基底上沉积。在图案化沉积之后，液相电路用附加的有机硅弹性体层密封。该研究使用人工上墨并压入弹性体基材的模制聚二甲基硅氧烷压模对液相GaIn合金进行图案化沉积的方法。与通过针头注射或掩膜沉积生产的其他液相电子设备一样，该电路可弹性变形，并且可以拉伸到其自然长度的几倍而不会失去电子功能。当前的打印机被设计为产生直径为340μm的液滴，当这些液滴间隔约200μm时会聚结形成线条和填充形状。与当前的针头注射方法相比，微接触印刷是一种快速且全自动的方法，可以生产出具有任意平面几何形状的液相电路。

Nanoscale Controlled Oxidation of Liquid Metals for Stretchable Electronics and Photonics

https://doi.org/10.1002/adfm.202006711

由于镓基液态金属具有出色的可拉伸性和导电性能，引起了柔性电子和生物电子领域的广泛关注。然而，镓基液态金属的大表面张力，使得材料难以图案化和形成连续的薄膜或纳米级2D结构，阻碍了降维系统的实际应用。在此，由于对衬底表面状态和氧化动力学都进行了精细控制，因此提出了一种简单且可扩展的工艺，该工艺可生产渗滤阈值低至90 nm的高度可拉伸且导电的镓膜，并且可以精确控制工艺参数。已经证明了蒸发过程中的氧气浓度和PDMS基板上残留单体含量低的重要作用。光学和电气研究表明，在90 nm厚度附近存在明显的渗滤过渡。在厚度为400 nm的情况下，以50％应变伸长的薄膜在未封装时表现出的电阻变化低至8％，在封装时表现出的电阻变化低至3％，这为可拉伸互连打开了有趣的应用。封装膜在25％应变下的循环测试显示在15 000个循环中稳定的电响应。理论上使用单层时间形成理论评估氧浓度的影响，并与在各种氧浓度下拉伸这些薄膜获得的实验观察结果相关。最后，由于新开发的工艺，证明了在红外中具有可调共振峰的超表面。进一步缩小尺寸将允许访问电信频谱区域，从而为主动调整人工工程相位分布图（有源透镜或滤色镜）开辟了有趣的应用，而且还可用于监视和识别生物分子。