用声音击打微小的金属滴可以为软电子设备制造电线

用超声波击打液态金属液滴提供了一种为可伸缩、可弯曲的电子设备布线的新方法。该技术在11月11日的《科学》杂志上有所描述，为研究人员开发用于附着在皮肤上的医疗传感器、可穿戴电子设备和刚性电路电子设备不太理想的其他应用的电路的工具箱添加了一种新方法(SN:6/1/18)。

研究人员首先在弹性塑料片上绘制了由镓和铟合金制成的微小液滴线。金属合金在高于约16摄氏度的温度下呈液态。

尽管液态金属具有导电性，但液滴会迅速氧化。该过程用薄的绝缘层覆盖它们中的每一个。这些层带有静电荷，将液滴推开，使它们无法连接电子电路中的LED、微芯片和其他组件。

通过用高频声波撞击微球，研究人员使微球脱落更小的纳米级液态金属球。微小的球体弥合了较大球体之间的间隙，这种紧密接触使电子能够穿过氧化层，从而使液滴可以携带电力。

当印有水滴的塑料被拉伸或弯曲时，较大的金属球会变形，而较小的金属球就像刚性颗粒一样四处移动以保持接触。

研究人员通过将电子设备连接到LED的弹性图案中展示了他们的导体，这些LED显示了完成工作的动态材料设计实验室的首字母。该团队还构建了一个带有导体的传感器，可以通过人体皮肤监测血液(SN:2/17/18)。

韩国大田韩国科学技术院的材料科学家JiheongKang说，柔性电子应用并不新鲜。但他说，这种新方法比其他设计有优势，例如那些依赖于充满液态金属的通道的设计，如果电路损坏，这些液态金属可能会泄漏。Kang和他的同事开发的导体中的液态金属被困在嵌入塑料中的微小球体中，即使材料被撕裂也会留在原地。

未参与这项新研究的匹兹堡卡内基梅隆大学机械工程研究员CarmelMajidi说，由液态金属制成的电线通常是弹性电子产品的首选导体。使用超声波引入了一种“实现这种导电性的新方法”。他说，其他团队通过加热电路、将它们暴露在激光下、挤压它们或振动电路以使液滴相互连接来实现这一壮举。

Majidi不相信超声波方法会改变柔性电路的游戏规则。但他说，现在是该主题出现在像《科学》这样的领先期刊上的时候了。“我个人真的很高兴看到整个领域，这种特殊类型的材料架构现在正在获得这种知名度。”