Новый эластичный материал непроницаем для газов и жидкостей.

Важный шаг, поскольку уже давно существует компромисс между эластичностью и непроницаемостью для газов.

Мягкие материалы обладают высокой газопроницаемостью, что затрудняет создание растягивающихся герметиков. Часто упускаемый из виду аспект растягивающейся электроники и технологий — это выбор материалов для их герметичной защиты.

Международная группа исследователей разработала метод, использующий жидкий металл для создания эластичного материала, непроницаемого для газов и жидкостей.

В новом методе используется эвтектический сплав галлия и индия (EGaIn). Эвтектикой называют сплав с более низкой температурой плавления, чем входящие в его состав элементы. В данном случае EGaIn является жидким при комнатной температуре. Ученые создали тонкое покрытие из EGaIn, а затем покрыли его эластичным полимером.

Стеклянные микрошарики были помещены на внутреннюю поверхность полимера, чтобы предотвратить скопление жидкого покрытия EGaIn. В результате получается эластичный мешок или оболочка с жидким металлом, непроницаемый для газов и жидкостей.

Измерив, сколько жидкости удалось испарить и сколько кислорода удалось выйти из герметичного контейнера, изготовленного из нового материала, исследователи смогли определить, насколько эффективен этот материал.

Тао Дэн, соавтор и профессор кафедры Чжи Юань в Шанхайском университете Цзяо Тонг, сказал: «Мы обнаружили, что в новом материале не было измеримых потерь ни жидкости, ни кислорода».

«Сами жидкие металлы довольно дороги. Однако мы надеемся, что сможем оптимизировать эту технологию, например, сделав пленку EGaIn тоньше, чтобы снизить стоимость. На данный момент один пакет будет стоить несколько долларов, но мы не пытались оптимизировать затраты, поэтому есть путь к снижению затрат».

Исследователи сообщили, что этот материал можно использовать в упаковке дорогостоящих технологий, требующих защиты от газов, таких как гибкие батареи.

Майкл Дики, соавтор статьи об этой работе и профессор химической и биомолекулярной инженерии Камиллы и Генри Дрейфусов в Университете штата Северная Каролина, сказал: «Это важный шаг, потому что уже давно существует компромисс между эластичностью и биомолекулярной инженерией в Университете штата Северная Каролина. и быть непроницаемым для газов».

«Вещи, которые хорошо удерживали газы, обычно были твердыми и жесткими. А вещи, которые обладали эластичностью, позволяли газам просачиваться сквозь них. Мы создали нечто, что обеспечивает желаемую эластичность, не допуская попадания газов».

В настоящее время исследователи изучают варианты тестирования, чтобы определить, является ли материал еще более эффективным барьером, чем они смогли показать до сих пор.

Ссылка на журнал: