东南大学《AM》，来自电动牙刷启发的旋转微流体的液态金属液滴基弹性体

由于其机械柔韧性、介电特性、优越导电性和轻质化等独特性质，柔性电子已经变得越来越流行。这些电子的发展侧重于为广泛的应用（如健康监测、仿生智能机器人、生物医疗设备和植入式传感器）带来先进的功能。导电填料已被用于制备柔软和可伸缩的导电体，液态金属（LMs）由于其良好的电性能、热性能和机械性能而显示出巨大的潜力。然而，高表面张力和微通道的复杂微加工使得直接制备LMs成型困难。

3月7日，来自东南大学生物科学与医学工程学院的Yu Wang等人在Advanced Materials期刊发表论文"Liquid Metal Droplets-based Elastomers from Electric Toothbrush-inspired Revolving Microfluidics"。 本文提出了一种旋转微流控系统，用于生成LM液滴和构建所需弹性体。

受电动牙刷的工作原理启发，涉及由针阵列和3D微流控通道组装的旋转模块。由于旋转运动导出的拖曳力，可以以高通量方式生成可控尺寸的LM液滴。通过使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）基质作为收集相，生成的LM液滴可以直接用作柔性电子的导电填料。由LM液滴构建的弹性体表现出高机械强度、稳定电性能以及优越的自愈合性能，这要归功于聚合物基质的动态可交换的脲键。          

研究过程涉及将一组针组装到3D微流控通道中，通过这些通道生产LM液滴，并在PDMSOH-DTB预弹性体溶液中进行现场构建柔性电子。LM液滴的可调尺寸和质量比使得可以调节弹性体的导电性和机械强度，并且LM的柔性赋予其编程特性，可以将LM液滴编程成预设计的通道配置。          

所提出的旋转微流控技术是高通量生产LM液滴和设计多功能LM基柔性电子的出色平台。嵌入弹性体中的LM液滴的柔性编程特性使得可以轻松实现各种图案化的LM液滴基弹性体。该系统还可以应用于其他领域，如软性机器人、可穿戴设备和电子皮肤。总的来说，这种创新将促进柔性电子的发展。

原文链接: https://doi.org/10.1002/adma.202211731

转自：“科学研究进展”微信公众号

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