鎵及其合金是一類常溫下呈液態(tài)的金屬材料,因具備高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性、低毒、低蒸氣壓等優(yōu)點,近年來被廣泛應(yīng)用于柔性電子、軟體機器人等領(lǐng)域。例如, 深圳大學(xué)周學(xué)昌課題組通過使用聚四氟乙烯薄片包覆液態(tài)金屬液滴,成功制得一種具有優(yōu)異機械性能的高彈性液態(tài)金屬液滴(Mater. Horiz., 2017, 4, 591-597)。該課題組還通過采用石墨烯包覆液態(tài)金屬液滴,制得一種具有高導(dǎo)電性的液態(tài)金屬液滴,成功用于可活動、可回收、可變形的軟接觸電極(Adv. Funct. Mater., 2018, 28, 1706277)。
近日,該課題組通過使用聚多巴胺包覆液態(tài)金屬納米液滴,使得該納米液滴在近紅外光照射下能夠發(fā)生形變(Small, 2019, 1804838)。研究采用超聲波在多巴胺的水溶液中粉碎液態(tài)金屬,制得液態(tài)金屬納米液滴,隨后加入三羥甲基氨基甲烷(Tris)調(diào)節(jié)溶液至堿性,促使多巴胺自聚,從而獲得聚多巴胺包覆的液態(tài)金屬納米液滴。由于聚多巴胺優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng),在近紅外光照射下,聚多巴胺外殼可以將光能轉(zhuǎn)換為熱能,局部加熱液態(tài)金屬納米液滴內(nèi)核,使得納米液滴發(fā)生去合金化,進而球形液滴轉(zhuǎn)變?yōu)闄E球形顆粒(圖1)。
圖1.聚多巴胺包覆液態(tài)金屬納米液滴的制備及光致變形。
該研究提供了一種簡便的方法制備液態(tài)金屬納米液滴并實現(xiàn)了納米液滴的光致變形,將在納米藥物、納米機器人以及柔性電子等領(lǐng)域有較大的應(yīng)用價值。該工作得到國家自然科學(xué)基金、深圳市孔雀技術(shù)創(chuàng)新項目的資助。
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Title: Light-Induced Shape Morphing of Liquid Metal Nanodroplets Enabled by Polydopamine Coating
Authors: Tiansheng Gan, Wenhui Shang, Stephan Handschuh-Wang, and Xuechang Zhou*
Journal: Small, 2019, DOI: 10.1002/smll.201804838.
https://doi.org/10.1002/smll.201804838
Title: Robust Fabrication of Nonstick, Noncorrosive, Conductive Graphene-Coated Liquid Metal Droplets for Droplet-Based, Floating Electrodes
Authors: Yuzhen Chen, Tingjiao Zhou, Yaoyao Li, Lifei Zhu, Stephan Handschuh-Wang, Deyong Zhu, Xiaohu Zhou, Zhou Liu, Tiansheng Gan, and Xuechang Zhou*
Journal: Adv. Funct. Mater., 2018, 28, 1706277.
https://doi.org/10.1002/adfm.201706277
Title: Liquid metal droplets with high elasticity, mobility and mechanical robustness
Authors: Yuzhen Chen, Zhou Liu, Deyong Zhu, Stephan Handschuh-Wang, Suqing Liang, Jinbin Yang, Tiantian Kong, Xiaohu Zhou, Yizhen Liu, and Xuechang Zhou*
Journal: Mater. Horiz., 2017, 4, 591-597.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/mh/c7mh00065k/unauth#!divAbstract
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