Exploring Electrochemical Extrusion of Wires from Liquid Metals

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.0c07697

在气体或真空环境中进行金属熔体挤出是形成金属丝的经典方法。该研究一种在电解质中进行的电化学方法，用于从金属熔体中挤出金属丝，并研究和控制所选电解质环境中LM金属丝的氧化层形成。与传统的拉丝方法不同，传统的拉丝方法依靠高温或机械力来使材料变形，而在此过程中，拉丝过程是通过电毛细管效应在略高于环境温度的温度下实现的。LM（Ga或EGaIn）在盐或者碱性电解质处产生电场，以降低LM表面张力。当达到阈值时，LM通过重力连续下拉，形成线状结构。施加的电场还充当电化学刺激，对其的调节可自发调整表面氧化过程。导线的形貌和成分表征表明，当前的方法能够制造具有可调的表面氧化物厚度和成分的LM导线。这项工作提出了一种用于LM线的电化学制造的非常规方法，为进一步的研究和工业规模化提供了前景。

Electrochemically Enabled Embedded Three-Dimensional Printing

of Freestanding Gallium Wire-like Structures

https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c16438

图案化平面和独立式3D金属体系结构的能力将实现众多应用，包括柔性电子设备，显示器，传感器和天线。低熔点金属（例如镓）由于其独特的特性（例如出色的导电性和流动性），最近引起了相当大的关注，特别是在柔性和可拉伸的电子产品和设备领域。然而，较大的表面张力，低粘度和大的密度对大规模独立的镓结构的3D打印提出了巨大的挑战，这阻碍了其进一步的应用。在该研究中，首先提出了一种电化学上可实现的嵌入式3D打印（3e-3DP）方法，该方法可用于创建平面和独立的镓线状结构，并辅助支撑水凝胶。经过增强的固化过程和去除水凝胶后，可以实现各种独立的2D和3D线状结构。通过将镓结构简单地重新组装成柔软的弹性体，就展示了基于镓的柔性导体和3D螺旋压力传感器。最重要的是，这项研究为2D和3D独立式镓结构的制造提供了一种全新且经济的方法，在柔性和可拉伸电子设备中的广泛应用具有广阔的前景。

Liquid Metal-Polymer Microlattice Metamaterials with High

Fracture Toughness and Damage Recoverability

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202004190

由于生物材料通过具有不同刚度的各种成分的组合在裂纹扩展过程中耗散能量的能力，因此它们具有出色的断裂韧性。在工程材料中复制此机制对于机械系统和诸如柔性电子和软机器人等新兴应用非常重要。在此，通过投影微立体光刻（PμSL）3D打印和镓（Ga）真空填充制造的新型液态金属（LM）填充聚合物微晶格超材料，具有面心立方结构的Ga填充超材料的断裂韧性尤其为0.8 MJ m -3，是实心和空心面心立方晶格的三倍。此外，通过利用Ga的低固-液相转变点，Ga填充的晶格具有机械可恢复性和通过加热调节的形状记忆效应。八角形晶格的机械性能即使在20％的压缩应变下也可以基本上恢复到其原始状态，并保持其屈服应力的50％以上，这表明在严苛条件下具有显着的可恢复性和可重复使用性。该结果为软机器人，柔性电子产品和生物医学应用的可调谐特性和高可恢复性的机械超材料的设计和制造提供了新的思路。