Paldies, ka apmeklējāt vietni Nature.com.Jūs izmantojat pārlūkprogrammas versiju ar ierobežotu CSS atbalstu.Lai nodrošinātu vislabāko pieredzi, ieteicams izmantot atjauninātu pārlūkprogrammu (vai atspējot saderības režīmu pārlūkprogrammā Internet Explorer).Turklāt, lai nodrošinātu pastāvīgu atbalstu, mēs rādām vietni bez stiliem un JavaScript.
Vienlaicīgi parāda trīs slaidu karuseli.Izmantojiet pogas Iepriekšējais un Nākamais, lai pārvietotos pa trim slaidiem vienlaikus, vai izmantojiet slīdņa pogas, kas atrodas beigās, lai pārvietotos pa trim slaidiem vienlaikus.
Šeit mēs demonstrējam šķidro metālu sakausējumu uz gallija bāzes iesūkšanās izraisītās, spontānās un selektīvās mitrināšanas īpašības uz metalizētām virsmām ar mikromēroga topogrāfiskām iezīmēm.Šķidrie metālu sakausējumi uz gallija bāzes ir pārsteidzoši materiāli ar milzīgu virsmas spraigumu.Tāpēc ir grūti tos veidot plānās plēvēs.Gallija un indija eitektiskā sakausējuma pilnīga mitrināšana tika panākta uz mikrostrukturētās vara virsmas HCl tvaiku klātbūtnē, kas no šķidrā metāla sakausējuma atdalīja dabisko oksīdu.Šī mitrināšana ir skaitliski izskaidrota, pamatojoties uz Venzela modeli un osmozes procesu, parādot, ka mikrostruktūras izmērs ir būtisks efektīvai osmozes izraisītai šķidro metālu mitrināšanai.Turklāt mēs parādām, ka šķidro metālu spontānu mitrināšanu var selektīvi virzīt pa mikrostrukturētiem reģioniem uz metāla virsmas, lai izveidotu modeļus.Šis vienkāršais process vienmērīgi pārklāj un veido šķidro metālu lielās platībās bez ārēja spēka vai sarežģītas apstrādes.Mēs esam pierādījuši, ka šķidrās metāla rakstainās pamatnes saglabā elektriskos savienojumus pat izstieptas un pēc atkārtotiem stiepšanas cikliem.
Šķidrie metālu sakausējumi uz gallija bāzes (GaLM) ir piesaistījuši lielu uzmanību to pievilcīgo īpašību dēļ, piemēram, zemā kušanas temperatūra, augsta elektrovadītspēja, zema viskozitāte un plūsma, zema toksicitāte un augsta deformējamība1,2.Tīra gallija kušanas temperatūra ir aptuveni 30 °C, un, kausējot eitektiskos kompozīcijās ar dažiem metāliem, piemēram, In un Sn, kušanas temperatūra ir zemāka par istabas temperatūru.Divi svarīgi GaLM ir gallija indija eitektiskais sakausējums (EGaIn, 75% Ga un 25% In pēc svara, kušanas temperatūra: 15,5 °C) un gallija indija alvas eitektiskais sakausējums (GaInSn vai galinstāna, 68,5% Ga, 21,5% In un 10 % alvas, kušanas temperatūra: ~11 °C)1.2.Sakarā ar to elektrisko vadītspēju šķidrā fāzē, GaLM tiek aktīvi pētīti kā stiepes vai deformējami elektroniskie ceļi dažādiem lietojumiem, tostarp elektroniski3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 sasprindzināti vai izliekti sensori 10, 11, 12 , 13, 14 un vadi 15, 16, 17. Lai izgatavotu šādas ierīces, uzklājot, drukājot un modelējot no GaLM, ir jāzina un jākontrolē GaLM un tā pamatā esošā substrāta saskarnes īpašības.GaLM ir augsts virsmas spraigums (624 mNm-1 EGaIn18,19 un 534 mNm-1 Galinstan20,21), kas var apgrūtināt to apstrādi vai manipulācijas.Cietas dabiskā gallija oksīda garozas veidošanās uz GaLM virsmas apkārtējās vides apstākļos nodrošina apvalku, kas stabilizē GaLM nesfēriskā formā.Šī īpašība ļauj izdrukāt GaLM, implantēt mikrokanālos un veidot rakstu ar saskarnes stabilitāti, ko nodrošina oksīdi19,22,23,24,25,26,27.Cietā oksīda apvalks arī ļauj GaLM pielipt lielākajai daļai gludu virsmu, bet neļauj zemas viskozitātes metāliem brīvi plūst.GaLM izplatīšanās uz vairuma virsmu prasa spēku, lai salauztu oksīda apvalku 28, 29.
Oksīda apvalkus var noņemt, piemēram, ar stiprām skābēm vai bāzēm.Ja nav oksīdu, GaLM veido pilienus gandrīz uz visām virsmām to milzīgā virsmas spraiguma dēļ, taču ir izņēmumi: GaLM samitrina metāla pamatnes.Ga veido metāliskas saites ar citiem metāliem, izmantojot procesu, kas pazīstams kā “reaktīvā mitrināšana”30, 31, 32.Šo reaktīvo mitrināšanu bieži pārbauda, ​​ja nav virsmas oksīdu, lai atvieglotu metāla kontaktu ar metālu.Tomēr pat ar vietējiem oksīdiem GaLM ir ziņots, ka kontakti starp metālu pret metālu veidojas, kad oksīdi saplīst, saskaroties ar gludām metāla virsmām29.Reaktīvā mitrināšana rada zemus kontakta leņķus un labu vairuma metāla pamatņu mitrināšanu33,34,35.
Līdz šim ir veikti daudzi pētījumi par GaLM reaktīvās mitrināšanas ar metāliem labvēlīgo īpašību izmantošanu, lai izveidotu GaLM modeli.Piemēram, GaLM ir uzklāts uz rakstainām cieto metālu sliedēm, smērējot, velmējot, izsmidzinot vai maskējot ēnu34, 35, 36, 37, 38. GaLM selektīva mitrināšana uz cietajiem metāliem ļauj GaLM veidot stabilus un labi definētus rakstus.Tomēr GaLM augstais virsmas spraigums kavē ļoti vienmērīgu plānu kārtiņu veidošanos pat uz metāla pamatnēm.Lai risinātu šo problēmu, Lacour et al.ziņoja par metodi gludu, plakanu GaLM plānu kārtiņu iegūšanai lielos laukumos, iztvaicējot tīru galliju uz ar zeltu pārklātiem mikrostrukturētiem substrātiem 37, 39.Šī metode prasa vakuuma uzklāšanu, kas ir ļoti lēna.Turklāt GaLM parasti nav atļauts šādām ierīcēm iespējamās trausluma dēļ40.Iztvaikojot, materiāls tiek nogulsnēts arī uz pamatnes, tāpēc, lai izveidotu rakstu, ir nepieciešams raksts.Mēs meklējam veidu, kā izveidot gludas GaLM plēves un rakstus, projektējot topogrāfiskos metāla elementus, kurus GaLM spontāni un selektīvi mitrina, ja nav dabisko oksīdu.Šeit mēs ziņojam par oksīdu nesaturošā EGaIn (tipiskā GaLM) spontāno selektīvo mitrināšanu, izmantojot unikālo mitrināšanas izturēšanos uz fotolitogrāfiski strukturētiem metāla substrātiem.Mēs veidojam fotolitogrāfiski noteiktas virsmas struktūras mikro līmenī, lai pētītu iesūkšanos, tādējādi kontrolējot oksīdu nesaturošu šķidro metālu mitrināšanu.Uzlabotās EGaIn mitrināšanas īpašības uz mikrostrukturētām metāla virsmām ir izskaidrotas ar skaitlisko analīzi, kuras pamatā ir Vencela modelis un impregnēšanas process.Visbeidzot, mēs demonstrējam EGaIn lielu platību nogulsnēšanos un modelēšanu, izmantojot pašabsorbciju, spontānu un selektīvu mitrināšanu uz mikrostrukturētām metāla nogulsnēšanās virsmām.Stiepes elektrodi un deformācijas mērītāji, kas ietver EGaIn struktūras, tiek piedāvāti kā potenciālie pielietojumi.
Absorbcija ir kapilārā transportēšana, kurā šķidrums iekļūst teksturētajā virsmā 41, kas atvieglo šķidruma izplatīšanos.Mēs pētījām EGaIn mitrināšanas uzvedību uz metāla mikrostrukturētām virsmām, kas nogulsnētas HCl tvaikos (1. att.).Kā pamatvirsmas metāls tika izvēlēts varš. Uz plakanām vara virsmām EGaIn uzrādīja zemu kontakta leņķi <20° HCl tvaiku klātbūtnē reaktīvās mitrināšanas dēļ31 (1. papildu attēls). Uz plakanām vara virsmām EGaIn uzrādīja zemu kontakta leņķi <20° HCl tvaiku klātbūtnē reaktīvās mitrināšanas dēļ31 (1. papildu attēls). На плоских медных поверхностях EGaIn показал низкий краевой угол <20 ° в присутствии паров HCl из-отния ельный рисунок 1). Uz plakanām vara virsmām EGaIn uzrādīja zemu <20 ° kontakta leņķi HCl tvaiku klātbūtnē reaktīvās mitrināšanas dēļ31 (1. papildu attēls).在平坦的铜表面上，由于反应润湿，EGaIn 在存在HCl 蒸气的情况下春示出 蒸气的情况下显示出 蒸气的情况下显示出1. gads.在平坦的铜表面上，由于反应润湿，EGaIn在存在HCl На плоских медных поверхностях EGaIn демонстрирует низкие краевые углы <20 ° в присутствии преасники преаснопаров HCl лнительный рисунок 1). Uz plakanām vara virsmām EGaIn uzrāda zemus <20° kontakta leņķus HCl tvaiku klātbūtnē reaktīvās mitrināšanas dēļ (1. papildu attēls).Mēs izmērījām EGaIn ciešos kontakta leņķus uz liela apjoma vara un vara plēvēm, kas nogulsnētas uz polidimetilsiloksāna (PDMS).
a Kolonnas (D (diametrs) = l (attālums) = 25 µm, d (attālums starp kolonnām) = 50 µm, H (augstums) = 25 µm) un piramīdas (platums = 25 µm, augstums = 18 µm) mikrostruktūras uz Cu /PDMS substrāti.b No laika atkarīgas kontakta leņķa izmaiņas uz plakanām pamatnēm (bez mikrostruktūrām) un pīlāru un piramīdu blokiem, kas satur ar varu pārklātu PDMS.c, d (c) sānskata un (d) EGaIn mitrināšanas uz virsmas ar pīlāriem HCl tvaiku klātbūtnē intervāla reģistrēšana.
Lai novērtētu topogrāfijas ietekmi uz mitrināšanu, tika sagatavoti PDMS substrāti ar kolonnu un piramīdveida rakstu, uz kuriem tika uzklāts varš ar titāna adhezīvu slāni (1.a att.).Tika pierādīts, ka PDMS substrāta mikrostrukturētā virsma ir atbilstoši pārklāta ar varu (papildu 2. attēls).No laika atkarīgie EGaIn kontakta leņķi uz rakstaina un plakana ar vara izsmidzināto PDMS (Cu / PDMS) ir parādīti 3.1b.EGaIn kontakta leņķis uz rakstaina vara / PDMS nokrītas līdz 0 ° ~ 1 min laikā.Uzlaboto EGaIn mikrostruktūru mitrināšanu var izmantot Vencela vienādojums\({{{{\rm{cos}}}}}}\,{\theta}_{{rough}}=r\,{{ { {{ \rm{ cos}}}}}\,{\theta}_{0}\), kur \({\theta}_{{rough}}\) apzīmē raupjas virsmas saskares leņķi, \ (r \) Virsmas raupjums (= faktiskais laukums/redzamais laukums) un saskares leņķis uz plaknes \({\theta}_{0}\).EGaIn pastiprinātas mitrināšanas rezultāti uz rakstainām virsmām labi saskan ar Venzela modeli, jo aizmugurējās un piramīdas rakstainās virsmas r vērtības ir attiecīgi 1,78 un 1,73.Tas arī nozīmē, ka EGaIn piliens, kas atrodas uz rakstainas virsmas, iekļūs pamatā esošā reljefa rievās.Ir svarīgi atzīmēt, ka šajā gadījumā veidojas ļoti viendabīgas plakanas plēves, atšķirībā no EGaIn gadījuma uz nestrukturētām virsmām (1. papildu attēls).
No att.1c, d (1. papildu filma) var redzēt, ka pēc 30 sekundēm, šķietamajam kontakta leņķim tuvojoties 0 °, EGaIn sāk izkliedēties tālāk no piliena malas, ko izraisa absorbcija (2. papildu filma un papildu filma 3. att.).Iepriekšējie plakano virsmu pētījumi ir saistījuši reaktīvās mitrināšanas laika skalu ar pāreju no inerces uz viskozu mitrināšanu.Apvidus lielums ir viens no galvenajiem faktoriem, kas nosaka, vai notiek pašsūcēšanās.Salīdzinot virsmas enerģiju pirms un pēc iesūkšanās no termodinamiskā viedokļa, tika iegūts absorbcijas kritiskais kontakta leņķis ({\theta}_{c}\) (sīkāku informāciju skatīt Papildu diskusijā).Rezultāts \({\theta}_{c}\) ir definēts kā \({{{({\rm{cos))))))\,{\theta}_{c}=(1-{\ phi } _{S})/(r-{\phi}_{S})\), kur \({\phi}_{s}\) apzīmē daļēju apgabalu ziņas augšdaļā un \(r\ ) apzīmē virsmas raupjumu. Uzsūkšanās var rasties, ja \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), ti, saskares leņķis uz līdzenas virsmas. Uzsūkšanās var rasties, ja \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), ti, saskares leņķis uz līdzenas virsmas. Впитывание может происходить, когда \ ({\ theta } _ {c} \) > \ ({\ theta } _ {0} \), т.е.контактный угол на плоской поверхности. Absorbcija var notikt, ja \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), ti, saskares leņķis uz līdzenas virsmas.当\({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\)，即平面上的接触角时，会发生吸吸.当\({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\)，即平面上的接触角时，会发生吸吸. Всасывание происходит, когда \ ({\ theta} _ {c} \) > \ ({\ theta} _ {0} \), контактный угол на плоскости. Sūkšana notiek, ja \({\theta }_{c}\) > \({\theta }_{0}\), saskares leņķis plaknē.Virsmām ar pēcrakstu \(r\) un \({\phi}_{s}\) tiek aprēķinātas kā \(1+\{(2\pi {RH})/{d}^{2} \ } \ ) un \(\pi {R}^{2}/{d}^{2}\), kur \(R\) apzīmē kolonnas rādiusu, \(H\) apzīmē kolonnas augstumu un \ ( d\) ir attālums starp divu balstu centriem (1.a att.).Pēcstrukturētai virsmai att.1a, leņķis \({\theta}_{c}\) ir 60°, kas ir lielāks par \({\theta}_{0}\) plakni (~25°) HCl tvaikos bezoksīdu EGaIn uz Cu/PDMS.Tāpēc EGaIn pilieni absorbcijas dēļ var viegli iekļūt strukturētajā vara nogulsnēšanās virsmā 1.a attēlā.
Lai izpētītu modeļa topogrāfiskā izmēra ietekmi uz EGaIn mitrināšanu un absorbciju, mēs mainījām ar varu pārklāto pīlāru izmēru.Uz att.2 parāda kontakta leņķus un EGaIn absorbciju uz šiem substrātiem.Attālums l starp kolonnām ir vienāds ar kolonnu D diametru un svārstās no 25 līdz 200 μm.25 µm augstums ir nemainīgs visām kolonnām.\({\theta}_{c}\) samazinās, palielinoties kolonnas izmēram (1. tabula), kas nozīmē, ka uz substrātiem ar lielākām kolonnām absorbcija ir mazāka.Visiem pārbaudītajiem izmēriem \({\theta}_{c}\) ir lielāks par \({\theta}_{0}\), un ir paredzama absorbcija.Tomēr uzsūkšanās reti tiek novērota pēcraksta virsmām ar l un D 200 µm (2.e attēls).
no laika atkarīgs EGaIn kontakta leņķis uz Cu / PDMS virsmas ar dažāda izmēra kolonnām pēc HCl tvaiku iedarbības.b–e EGaIn mitrināšanas skats no augšas un sāniem.b D = l = 25 µm, r = 1,78.in D = l = 50 μm, r = 1,39.dD = l = 100 µm, r = 1,20.eD = l = 200 µm, r = 1,10.Visu stabu augstums ir 25 µm.Šie attēli tika uzņemti vismaz 15 minūtes pēc HCl tvaiku iedarbības.Pilieni uz EGaIn ir ūdens, kas rodas reakcijas rezultātā starp gallija oksīdu un HCl tvaiku.Visas (b – e) skalas joslas ir 2 mm.
Vēl viens kritērijs šķidruma uzsūkšanās iespējamības noteikšanai ir šķidruma fiksācija uz virsmas pēc raksta uzlikšanas.Kurbins et al.Ir ziņots, ka, ja (1) stabi ir pietiekami augsti, rakstainā virsma absorbēs pilienus;(2) attālums starp kolonnām ir diezgan mazs;un (3) šķidruma saskares leņķis uz virsmas ir pietiekami mazs42.Skaitliski \({\theta}_{0}\) šķidruma daļai plaknē, kurā ir viens un tas pats substrāta materiāls, jābūt mazākam par piespraušanas kritisko kontakta leņķi, \({\theta}_{c,{pin)) } \ ), absorbcijai bez piespraušanas starp ziņām, kur \({\theta}_{c,{pin}}={{{{\rm{arctan}}}}}}(H/\big \{ ( \) sqrt {2}-1)l\big\})\) (sīkāku informāciju skatiet papildu diskusijā).\({\theta}_{c,{pin}}\) vērtība ir atkarīga no tapas izmēra (1. tabula).Nosakiet bezdimensiju parametru L = l/H, lai spriestu, vai notiek absorbcija.Absorbcijai L ir jābūt mazākam par sliekšņa standartu, \({L}_{c}\) = 1/\(\big\{\big(\sqrt{2}-1\big){{\tan} } { \ theta}_{{0}}\large\}\).EGaIn \(({\theta}_{0}={25}^{\circ})\) uz vara substrāta \({L}_{c}\) ir 5.2.Tā kā 200 μm L kolonna ir 8, kas ir lielāka par \({L}_{c}\) vērtību, EGaIn absorbcija nenotiek.Lai tālāk pārbaudītu ģeometrijas ietekmi, mēs novērojām dažādu H un l pašsūknēšanu (5. papildu attēls un 1. papildu tabula).Rezultāti labi sakrīt ar mūsu aprēķiniem.Tādējādi L izrādās efektīvs absorbcijas prognozētājs;šķidrais metāls pārstāj uzsūkties piespiešanas dēļ, ja attālums starp stabiem ir salīdzinoši liels, salīdzinot ar stabu augstumu.
Mitrināmību var noteikt, pamatojoties uz pamatnes virsmas sastāvu.Mēs pētījām virsmas sastāva ietekmi uz EGaIn mitrināšanu un absorbciju, vienlaikus nogulsnējot Si un Cu uz pīlāriem un plaknēm (6. papildu attēls).EGaIn kontakta leņķis samazinās no ~ 160 ° līdz ~ 80 °, jo Si / Cu binārā virsma palielinās no 0 līdz 75% pie plakana vara satura.75% Cu/25% Si virsmai \({\theta}_{0}\) ir ~80°, kas atbilst \({L}_{c}\) vienāds ar 0,43 saskaņā ar iepriekš minēto definīciju .Tā kā kolonnas l = H = 25 μm, kur L ir vienāds ar 1, kas ir lielāks par slieksni \({L}_{c}\), 75% Cu/25% Si virsma pēc rakstīšanas neabsorbē imobilizācijas dēļ.Tā kā EGaIn saskares leņķis palielinās, pievienojot Si, ir nepieciešams lielāks H vai zemāks l, lai pārvarētu piespraušanu un impregnēšanu.Tāpēc, tā kā saskares leņķis (ti, \({\theta}_{0}\)) ir atkarīgs no virsmas ķīmiskā sastāva, tas var arī noteikt, vai mikrostruktūrā notiek iesūkšanās.
EGaIn absorbcija uz rakstaina vara/PDMS var samitrināt šķidro metālu noderīgos veidos.Lai novērtētu minimālo kolonnu līniju skaitu, kas izraisa iesūkšanos, EGaIn mitrināšanas īpašības tika novērotas uz Cu/PDMS ar pēcraksta līnijām, kas satur dažādus kolonnu līniju numurus no 1 līdz 101 (3. att.).Mitrināšana galvenokārt notiek pēcraksta zonā.EGaIn uzsūkšanās tika droši novērota, un absorbcijas garums palielinājās līdz ar kolonnu rindu skaitu.Absorbcija gandrīz nekad nenotiek, ja ir stabiņi ar divām vai mazāk līnijām.Tas var būt saistīts ar paaugstinātu kapilāro spiedienu.Lai absorbcija notiktu kolonnā, ir jāpārvar kapilārais spiediens, ko izraisa EGaIn galvas izliekums (7. papildu attēls).Pieņemot, ka vienas rindas EGaIn galvai ar kolonnu rakstu izliekuma rādiuss ir 12,5 µm, kapilārais spiediens ir ~ 0,98 atm (~ 740 Torr).Šis augstais Laplasa spiediens var novērst mitrināšanu, ko izraisa EGaIn uzsūkšanās.Turklāt mazāk kolonnu rindu var samazināt absorbcijas spēku, kas rodas kapilārās darbības dēļ starp EGaIn un kolonnām.
a EGaIn pilieni uz strukturēta Cu/PDMS ar dažāda platuma (w) modeļiem gaisā (pirms HCl tvaiku iedarbības).Statīvu rindas, sākot no augšas: 101 (w = 5025 µm), 51 (w = 2525 µm), 21 (w = 1025 µm) un 11 (w = 525 µm).b Virziena EGaIn mitrināšana uz (a) pēc HCl tvaiku iedarbības 10 minūtes.c, d EGaIn mitrināšana uz Cu/PDMS ar kolonnu struktūrām (c) divas rindas (w = 75 µm) un (d) viena rinda (w = 25 µm).Šie attēli tika uzņemti 10 minūtes pēc HCl tvaiku iedarbības.Mēroga joslas uz (a, b) un (c, d) ir attiecīgi 5 mm un 200 µm.Bultiņas (c) norāda uz EGaIn galvas izliekumu absorbcijas dēļ.
EGaIn uzsūkšanās pēc rakstveida Cu/PDMS ļauj EGaIn veidoties ar selektīvu mitrināšanu (4. att.).Kad EGaIn pilienu novieto uz rakstainas vietas un pakļauj HCl tvaikiem, EGaIn piliens vispirms sabrūk, veidojot nelielu saskares leņķi, skābei noņemot katlakmens.Pēc tam uzsūkšanās sākas no piliena malas.Liela laukuma rakstību var panākt, izmantojot centimetru mēroga EGaIn (4.a, c att.).Tā kā absorbcija notiek tikai uz topogrāfiskās virsmas, EGaIn samitrina tikai raksta laukumu un gandrīz pārtrauc mitrināšanu, kad tā sasniedz līdzenu virsmu.Līdz ar to tiek novērotas asas EGaIn modeļu robežas (4.d, e att.).Uz att.b attēlā parādīts, kā EGaIn iebrūk nestrukturētajā reģionā, īpaši ap vietu, kur sākotnēji tika ievietots EGaIn piliens.Tas bija tāpēc, ka mazākais šajā pētījumā izmantoto EGaIn pilienu diametrs pārsniedza rakstaino burtu platumu.EGaIn pilieni tika ievietoti raksta vietā, manuāli injicējot caur 27 G adatu un šļirci, kā rezultātā tika iegūti pilieni ar minimālo izmēru 1 mm.Šo problēmu var atrisināt, izmantojot mazākus EGaIn pilienus.Kopumā 4. attēlā parādīts, ka spontānu EGaIn mitrināšanu var izraisīt un novirzīt uz mikrostrukturētām virsmām.Salīdzinot ar iepriekšējo darbu, šis mitrināšanas process ir salīdzinoši ātrs, un, lai panāktu pilnīgu mitrināšanu, nav nepieciešams ārējs spēks (2. papildu tabula).
universitātes emblēma, burts b, c zibens skrūves formā.Absorbējošais apgabals ir pārklāts ar kolonnu masīvu ar D = l = 25 µm.d, palielināti ribu attēli e (c).Mēroga joslas uz (a–c) un (d, e) ir attiecīgi 5 mm un 500 µm.Uz (c – e) mazi pilieni uz virsmas pēc adsorbcijas pārvēršas ūdenī gallija oksīda un HCl tvaiku reakcijas rezultātā.Būtiska ūdens veidošanās ietekme uz mitrināšanu netika novērota.Ūdens ir viegli noņemams, izmantojot vienkāršu žāvēšanas procesu.
Tā kā EGaIn ir šķidrs, ar EGaIn pārklātu Cu/PDMS (EGaIn/Cu/PDMS) var izmantot elastīgiem un stiepjamiem elektrodiem.5.a attēlā ir salīdzinātas oriģinālo Cu/PDMS un EGaIn/Cu/PDMS pretestības izmaiņas dažādās slodzēs.Cu / PDMS pretestība strauji palielinās spriegumā, savukārt EGaIn / Cu / PDMS pretestība saglabājas zema.Uz att.5b un d attēlo SEM attēlus un atbilstošos EMF datus par neapstrādātu Cu / PDMS un EGaIn / Cu / PDMS pirms un pēc sprieguma pieslēgšanas.Neskarta Cu/PDMS gadījumā deformācija var izraisīt plaisas cietajā Cu plēvē, kas nogulsnēta uz PDMS elastības neatbilstības dēļ.Turpretim EGaIn/Cu/PDMS gadījumā EGaIn joprojām labi pārklāj Cu/PDMS substrātu un saglabā elektrisko nepārtrauktību bez plaisām vai ievērojamas deformācijas pat pēc deformācijas.EDS dati apstiprināja, ka gallijs un indijs no EGaIn bija vienmērīgi sadalīti uz Cu / PDMS substrāta.Jāatzīmē, ka EGaIn plēves biezums ir tāds pats un salīdzināms ar pīlāru augstumu. To apstiprina arī turpmākā topogrāfiskā analīze, kur relatīvā atšķirība starp EGaIn plēves biezumu un staba augstumu ir <10% (papildu 8. attēls un 3. tabula). To apstiprina arī turpmākā topogrāfiskā analīze, kur relatīvā atšķirība starp EGaIn plēves biezumu un staba augstumu ir <10% (papildu 8. attēls un 3. tabula). Это также подтверждается дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница междается дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница междается дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница междается дальнейшим топографическим анализом лба составляет <10% (дополнительный рис. 8 и таблица 3). To apstiprina arī turpmākā topogrāfiskā analīze, kur relatīvā atšķirība starp EGaIn plēves biezumu un kolonnas augstumu ir <10% (papildu 8. attēls un 3. tabula).进一步的形貌分析也证实了这一点，其中EGaIn 薄膜厚度与柱子高度之间的入宸囯8 和表3). <10% Это также было подтверждено дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница межерждено дальнейшим топографическим анализом, где относительная разница межерждено подтверждено столба составляла <10% (дополнительный рис. 8 и таблица 3). To apstiprināja arī turpmāka topogrāfiskā analīze, kur relatīvā atšķirība starp EGaIn plēves biezumu un kolonnas augstumu bija <10% (papildu 8. attēls un 3. tabula).Šī mitrināšana, kuras pamatā ir uzsūkšanās, ļauj labi kontrolēt EGaIn pārklājumu biezumu un noturēt to stabilā lielās platībās, kas citādi ir sarežģīti tā šķidrā rakstura dēļ.5.c un e attēlā ir salīdzināta oriģinālā Cu/PDMS un EGaIn/Cu/PDMS vadītspēja un izturība pret deformāciju.Demonstrācijā LED ieslēdzās, kad tas bija savienots ar neskartiem Cu/PDMS vai EGaIn/Cu/PDMS elektrodiem.Kad neskarts Cu/PDMS ir izstiepts, gaismas diode izslēdzas.Tomēr EGaIn / Cu / PDMS elektrodi palika elektriski savienoti pat zem slodzes, un LED gaisma tikai nedaudz aptumšojās palielinātās elektrodu pretestības dēļ.
a Normalizēta pretestība mainās, palielinoties Cu/PDMS un EGaIn/Cu/PDMS slodzei.b, d SEM attēli un enerģiju izkliedējošā rentgena spektroskopijas (EDS) analīze pirms (augšējā) un pēc (apakšā) polidipleksiem, kas ielādēti (b) Cu / PDMS un (d) EGaIn / Cu / metilsiloksānā.c, e gaismas diodes, kas pievienotas (c) Cu/PDMS un (e) EGaIn/Cu/PDMS pirms (augšā) un pēc (apakšā) stiepšanās (~30% stress).Mēroga josla (b) un (d) ir 50 µm.
Uz att.6.a attēlā parādīta EGaIn / Cu / PDMS pretestība kā deformācijas funkcija no 0% līdz 70%.Pretestības palielināšanās un atjaunošanās ir proporcionāla deformācijai, kas labi saskan ar Pua likumu nesaspiežamiem materiāliem (R/R0 = (1 + ε)2), kur R ir pretestība, R0 ir sākotnējā pretestība, ε ir deformācija 43. Citi pētījumi ir parādījuši, ka, izstiepjot, cietās daļiņas šķidrā vidē var pārkārtoties un vienmērīgāk sadalīties ar labāku kohēziju, tādējādi samazinot pretestības pieaugumu 43, 44 . Tomēr šajā darbā vadītājs ir> 99% šķidrā metāla pēc tilpuma, jo Cu plēves ir tikai 100 nm biezas. Tomēr šajā darbā vadītājs ir> 99% šķidrā metāla pēc tilpuma, jo Cu plēves ir tikai 100 nm biezas. Однако в этой работе проводник состоит из >99% жидкого металла по объему, так как пленки Cu. Tomēr šajā darbā vadītājs sastāv no> 99% šķidrā metāla pēc tilpuma, jo Cu plēves ir tikai 100 nm biezas.然而，在这项工作中，由于Cu 薄膜只有100 nm 厚，因此导体是>99% 的液毞然而，在这项工作中，由于Cu 薄膜只有100 nm 厚，因此导体是>99%Tomēr šajā darbā, tā kā Cu plēve ir tikai 100 nm bieza, vadītājs sastāv no vairāk nekā 99% šķidrā metāla (pēc tilpuma).Tāpēc mēs negaidām, ka Cu dos būtisku ieguldījumu vadītāju elektromehāniskajās īpašībās.
a Normalizētas izmaiņas EGaIn/Cu/PDMS pretestībā pret deformāciju diapazonā no 0 līdz 70%.Maksimālais spriegums, kas sasniegts pirms PDMS atteices, bija 70% (9. papildu attēls).Sarkanie punkti ir teorētiskās vērtības, ko paredz Pueta likums.b EGaIn/Cu/PDMS vadītspējas stabilitātes tests atkārtotu stiepes-stiepšanas ciklu laikā.Cikliskajā testā tika izmantots 30% celms.Mēroga josla uz ieliktņa ir 0,5 cm.L ir sākotnējais EGaIn/Cu/PDMS garums pirms stiepšanās.
Mērīšanas koeficients (GF) izsaka sensora jutību un tiek definēts kā pretestības izmaiņu attiecība pret deformācijas izmaiņām45.GF palielinājās no 1,7 pie 10% deformācijas līdz 2,6 pie 70% deformācijas metāla ģeometrisko izmaiņu dēļ.Salīdzinot ar citiem deformācijas mērītājiem, GF EGaIn/Cu/PDMS vērtība ir mērena.Kā sensors, lai gan tā GF var nebūt īpaši augsts, EGaIn / Cu / PDMS uzrāda spēcīgas pretestības izmaiņas, reaģējot uz zemu signāla un trokšņa attiecības slodzi.Lai novērtētu EGaIn / Cu / PDMS vadītspējas stabilitāti, elektriskā pretestība tika uzraudzīta atkārtotu stiepes-stiepšanas ciklu laikā ar 30% deformāciju.Kā parādīts attēlā.6b, pēc 4000 stiepšanās cikliem pretestības vērtība saglabājās 10% robežās, kas var būt saistīts ar nepārtrauktu skalas veidošanos atkārtotu stiepšanās ciklu laikā46.Tādējādi tika apstiprināta EGaIn / Cu / PDMS kā stiepjama elektroda ilgtermiņa elektriskā stabilitāte un signāla kā deformācijas mērītāja uzticamība.
Šajā rakstā mēs apspriežam GaLM uzlabotās mitrināšanas īpašības uz mikrostrukturētām metāla virsmām, ko izraisa infiltrācija.Spontāna pilnīga EGaIn mitrināšana tika panākta uz kolonnu un piramīdas metāla virsmām HCl tvaiku klātbūtnē.To var izskaidrot skaitliski, pamatojoties uz Venzela modeli un uzsūkšanas procesu, kas parāda pēcmikrostruktūras izmēru, kas nepieciešams uzsūkšanas izraisītai mitrināšanai.Spontāna un selektīva EGaIn mitrināšana, ko vada mikrostrukturēta metāla virsma, ļauj uzklāt vienmērīgus pārklājumus lielās platībās un veidot šķidru metālu rakstus.Ar EGaIn pārklāti Cu/PDMS substrāti saglabā elektriskos savienojumus pat tad, kad tie ir izstiepti un pēc atkārtotiem stiepes cikliem, kā to apstiprina SEM, EDS un elektriskās pretestības mērījumi.Turklāt ar EGaIn pārklātā Cu / PDMS elektriskā pretestība mainās atgriezeniski un droši proporcionāli pielietotajam deformācijai, norādot uz tā iespējamo pielietojumu kā deformācijas sensoru.Iespējamās priekšrocības, ko nodrošina šķidrā metāla mitrināšanas princips, ko izraisa iesūkšanās, ir šādas: (1) GaLM pārklājumu un rakstīšanu var panākt bez ārēja spēka;(2) GaLM mitrināšana uz ar varu pārklātās mikrostruktūras virsmas ir termodinamiska.iegūtā GaLM plēve ir stabila pat deformācijas laikā;(3) mainot ar varu pārklātās kolonnas augstumu, var izveidot GaLM plēvi ar kontrolētu biezumu.Turklāt šī pieeja samazina filmas veidošanai nepieciešamo GaLM daudzumu, jo pīlāri aizņem daļu no filmas.Piemēram, ja tiek ieviests stabu masīvs ar diametru 200 μm (ar attālumu starp pīlāriem 25 μm), plēves veidošanai nepieciešamais GaLM tilpums (~9 μm3/μm2) ir salīdzināms ar plēves tilpumu bez pīlāri.(25 µm3/µm2).Taču šajā gadījumā jāņem vērā, ka arī teorētiskā pretestība, kas novērtēta pēc Pueta likuma, palielinās deviņas reizes.Kopumā šajā rakstā aplūkotās šķidro metālu unikālās mitrināšanas īpašības piedāvā efektīvu veidu šķidro metālu nogulsnēšanai uz dažādiem izstiepjamas elektronikas un citiem jauniem lietojumiem paredzētiem substrātiem.
PDMS substrāti tika sagatavoti, sajaucot Sylgard 184 matricu (Dow Corning, ASV) un cietinātāju attiecībās 10:1 un 15:1 stiepes testiem, kam sekoja sacietēšana krāsnī 60 °C temperatūrā.Varš vai silīcijs tika uzklāts uz silīcija plāksnēm (Silicon Wafer, Namkang High Technology Co., Ltd., Korejas Republika) un PDMS substrātiem ar 10 nm biezu titāna līmes slāni, izmantojot pielāgotu izsmidzināšanas sistēmu.Kolonnu un piramīdas struktūras tiek uzklātas uz PDMS substrāta, izmantojot silīcija vafeles fotolitogrāfisko procesu.Piramīdas raksta platums un augstums ir attiecīgi 25 un 18 µm.Stieņa raksta augstums tika fiksēts 25 µm, 10 µm un 1 µm, un tā diametrs un solis mainījās no 25 līdz 200 µm.
EGaIn kontakta leņķis (gallijs 75,5%/indijs 24,5%, >99,99%, Sigma Aldrich, Korejas Republika) tika mērīts, izmantojot pilienu formas analizatoru (DSA100S, KRUSS, Vācija). EGaIn kontakta leņķis (gallijs 75,5%/indijs 24,5%, >99,99%, Sigma Aldrich, Korejas Republika) tika mērīts, izmantojot pilienu formas analizatoru (DSA100S, KRUSS, Vācija). Краевой угол EGaIn (галлий 75,5 %/индий 24,5 %, >99,99 %, Sigma Aldrich, Республика Корея) измеряли с , KRUSS, Германия). EGaIn malu leņķis (gallijs 75,5%/indijs 24,5%, >99,99%, Sigma Aldrich, Korejas Republika) tika mērīts, izmantojot pilienu analizatoru (DSA100S, KRUSS, Vācija). EGaIn（镓75.5%/铟24.5%，>99.99%，Sigma Aldrich, 大韩民国）的接触角使用滴形分析侼S，分析仼S，囆析仪0S，分析仪0，测量. EGaIn (galijs 75,5%/indijs 24,5%, >99,99%, Sigma Aldrich, 大韩民国) tika mērīts, izmantojot kontaktu analizatoru (DSA100S, KRUSS, Vācija). Краевой угол EGaIn (галлий 75,5%/индий 24,5%, > 99,99%, Sigma Aldrich, Республика Корея) KRUSS, Ģermanija). EGaIn malu leņķis (gallijs 75,5%/indijs 24,5%, >99,99%, Sigma Aldrich, Korejas Republika) tika mērīts, izmantojot formas vāciņa analizatoru (DSA100S, KRUSS, Vācija).Novietojiet substrātu 5 cm × 5 cm × 5 cm stikla kamerā un, izmantojot 0,5 mm diametra šļirci, uz pamatnes uzlieciet 4–5 μl pilienu EGaIn.Lai izveidotu HCl tvaika vidi, blakus substrātam tika novietoti 20 μL HCl šķīduma (37 masas%, Samchun Chemicals, Korejas Republika), kas tika pietiekami iztvaicēts, lai 10 s laikā aizpildītu kameru.
Virsma tika attēlota, izmantojot SEM (Tescan Vega 3, Tescan Korea, Korejas Republika).EDS (Tescan Vega 3, Tescan Korea, Korejas Republika) tika izmantota elementu kvalitatīvās analīzes un sadalījuma pētīšanai.EGaIn / Cu / PDMS virsmas topogrāfija tika analizēta, izmantojot optisko profilometru (The Profilm3D, Filmetrics, ASV).
Lai izpētītu elektriskās vadītspējas izmaiņas stiepšanās ciklu laikā, paraugi ar un bez EGaIn tika piestiprināti pie stiepšanas aprīkojuma (Bending & Stretchable Machine System, SnM, Korejas Republika) un tika elektriski savienoti ar Keithley 2400 avota mērītāju. Lai izpētītu elektriskās vadītspējas izmaiņas stiepšanās ciklu laikā, paraugi ar un bez EGaIn tika piestiprināti pie stiepšanas aprīkojuma (Bending & Stretchable Machine System, SnM, Korejas Republika) un tika elektriski savienoti ar Keithley 2400 avota mērītāju. Для исследования изменения электропроводности во время циклов растяжения образцы с EGaIn и без негжорналоялакреп ения (Bending & Stretchable Machine System, SnM, Республика Корея) un электрически подключали к измерителю источника Keithley 2400. Lai izpētītu elektriskās vadītspējas izmaiņas stiepšanās ciklu laikā, paraugi ar un bez EGaIn tika uzstādīti uz stiepšanas iekārtas (Bending & Stretchable Machine System, SnM, Korejas Republika) un elektriski savienoti ar Keithley 2400 avota mērītāju.Lai izpētītu elektriskās vadītspējas izmaiņas stiepšanās ciklu laikā, paraugi ar un bez EGaIn tika uzstādīti uz stiepšanas ierīces (Bending and Stretching Machine Systems, SnM, Korejas Republika) un elektriski savienoti ar Keithley 2400 SourceMeter.Mēra pretestības izmaiņas diapazonā no 0% līdz 70% no parauga deformācijas.Stabilitātes testā pretestības izmaiņas tika mērītas 4000 30% deformācijas ciklos.
Lai iegūtu papildinformāciju par studiju plānošanu, skatiet dabas pētījumu kopsavilkumu, kas ir saistīts ar šo rakstu.
Dati, kas apstiprina šī pētījuma rezultātus, ir sniegti papildinformācijas un neapstrādāto datu failos.Šajā rakstā ir sniegti sākotnējie dati.
Daeneke, T. et al.Šķidrie metāli: ķīmiskā bāze un pielietojumi.Ķīmiskā.sabiedrību.47, 4073–4111 (2018).
Lin, Y., Genzer, J. & Dickey, MD. Gallija šķidro metālu daļiņu atribūti, izgatavošana un pielietojums. Lin, Y., Genzer, J. & Dickey, MD. Uz gallija bāzes izgatavotu šķidru metālu daļiņu atribūti, izgatavošana un pielietojums.Lin, Y., Genzer, J. un Dickey, MD. Īpašības, uz gallija bāzes izgatavotu šķidru metālu daļiņu izgatavošana un pielietošana. Lin, Y., Genzer, J. & Dickey, MD 镓基液态金属颗粒的属性、制造和应用. Lin, Y., Genzer, J. & Dickey, MDLin, Y., Genzer, J. un Dickey, MD. Īpašības, uz gallija bāzes izgatavotu šķidru metālu daļiņu izgatavošana un pielietošana.Progresīvā zinātne.7, 2000–192 (2020).
Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD & Velev, OD Ceļā uz visu mīksto vielu shēmām: kvazišķidru ierīču prototipi ar memristora raksturlielumiem. Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD & Velev, OD Ceļā uz visu mīksto vielu shēmām: kvazišķidru ierīču prototipi ar memristora raksturlielumiem.Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD un Velev, OD Uz shēmām, kas pilnībā sastāv no mīkstajām vielām: Kvazišķidru ierīču prototipi ar memristora raksturlielumiem. Koo, HJ, So, JH, Dickey, MD & Velev, OD 走向全软物质电路：具有忆阻器特性的准液体设夀原型 Kū, HJ, So, JH, Dickey, MD un Velev, ODKoo, HJ, So, JH, Dickey, MD un Velev, OD virzienā uz shēmām visu mīksto vielu: kvazišķidruma ierīču prototipi ar Memristor īpašībām.Uzlabota alma mater.23, 3559–3564 (2011).
Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RK Šķidrā metāla slēdži videi draudzīgai elektronikai. Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RK Šķidrā metāla slēdži videi draudzīgai elektronikai.Bilodo RA, Zemlyanov D.Yu., Kramer RK Šķidrā metāla slēdži videi draudzīgai elektronikai. Bilodeau, RA, Zemlyanov, DY & Kramer, RK 用于环境响应电子产品的液态金属开关. Bilodeau, RA, Zemļanovs, DY & Kramer, RKBilodo RA, Zemlyanov D.Yu., Kramer RK Šķidrā metāla slēdži videi draudzīgai elektronikai.Uzlabota alma mater.4. interfeiss, 1600913 (2017).
Tātad, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Jonu strāvas taisnošana mīkstās vielas diodēs ar šķidrā metāla elektrodiem. Tātad, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Jonu strāvas taisnošana mīkstās vielas diodēs ar šķidrā metāla elektrodiem. Так, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD. Tādējādi JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Jonu strāvas taisnošana mīksta materiāla diodēs ar šķidrā metāla elektrodiem. Tātad, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD 带液态金属电极的软物质二极管中的离子电流整流. Tātad, JH, Koo, HJ, Dickey, MD un Velev, OD Так, JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Ионное выпрямление тока в диодах из мягкого материала с жидкометалкитродалки. Tādējādi JH, Koo, HJ, Dickey, MD & Velev, OD Jonu strāvas taisnošana mīksta materiāla diodēs ar šķidrā metāla elektrodiem.Paplašinātas iespējas.alma mater.22, 625–631 (2012).
Kim, M.-G., Brown, DK & Brand, O. Nanofabrication pilnīgi mīkstām un augsta blīvuma elektroniskām ierīcēm, kuru pamatā ir šķidrais metāls. Kim, M.-G., Brown, DK & Brand, O. Nanofabrication pilnīgi mīkstām un augsta blīvuma elektroniskām ierīcēm, kuru pamatā ir šķidrais metāls.Kim, M.-G., Brown, DK un Brand, O. Nanofabrication pilnīgi mīkstām un augsta blīvuma šķidrām metāla elektroniskām ierīcēm.Kim, M.-G., Brown, DK, un Brand, O. Augsta blīvuma, pilnīgi mīkstas elektronikas nanoizgatavošana uz šķidrā metāla bāzes.Nacionālā komūna.11, 1–11 (2020).
Guo, R. et al.Cu-EGaIn ir paplašināms elektronu apvalks interaktīvai elektronikai un CT lokalizācijai.alma mater.Līmenis.7. 1845–1853 (2020).
Lopes, PA, Paisana, H., De Almeida, AT, Majidi, C. & Tavakoli, M. Hydroprinted electronics: ultrathin stretchable Ag-In-Ga E-skin bioelektronikai un cilvēka un mašīnas mijiedarbībai. Lopes, PA, Paisana, H., De Almeida, AT, Majidi, C. & Tavakoli, M. Hydroprinted electronics: ultrathin stretchable Ag-In-Ga E-skin bioelektronikai un cilvēka un mašīnas mijiedarbībai.Lopez, PA, Paysana, H., De Almeida, AT, Majidi, K., un Tawakoli, M. Hidrodrukas elektronika: Ag-In-Ga ultrathin Stretchable Electronic Skin bioelektronikai un cilvēka-mašīnas mijiedarbībai. Lopes, PA, Paisana, H., De Almeida, AT, Majidi, C. & Tavakoli, M. Hydroprinted electronics: ultrathin stretchable Ag-In-Ga E-skin bioelektronikai un cilvēka un mašīnas mijiedarbībai. Lopes, PA, Paisana, H., De Almeida, AT, Majidi, C. & Tavakoli, M. Hydroprinted electronics: ultrathin stretchable Ag-In-Ga E-skin bioelektronikai un cilvēka un mašīnas mijiedarbībai.Lopez, PA, Paysana, H., De Almeida, AT, Majidi, K., un Tawakoli, M. Hidrodrukas elektronika: Ag-In-Ga ultrathin Stretchable Electronic Skin bioelektronikai un cilvēka-mašīnas mijiedarbībai.ACS
Yang, Y. et al.Īpaši stiepti un konstruēti triboelektriskie nanoģeneratori, kuru pamatā ir šķidrie metāli valkājamai elektronikai.SAU Nano 12, 2027–2034 (2018).
Gao, K. et al.Mikrokanālu struktūru izstrāde pārstiepuma sensoriem, kuru pamatā ir šķidrie metāli istabas temperatūrā.zinātne.Ziņojums 9, 1–8 (2019).
Chen, G. et al.EGaIn superelastīgās kompozītmateriāla šķiedras var izturēt 500% stiepes spriedzi, un tām ir lieliska elektrovadītspēja valkājamai elektronikai.ACS attiecas uz alma mater.Interfeiss 12, 6112–6118 (2020).
Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. Tiešā eitektiskā gallija–indija vadu pieslēgšana metāla elektrodam mīkstajām sensoru sistēmām. Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. Tiešā eitektiskā gallija–indija vadu pieslēgšana metāla elektrodam mīkstajām sensoru sistēmām.Kim, S., Oh, J., Jeon, D. un Bae, J. Tiešā eitektiskā gallija-indija savienošana ar metāla elektrodiem mīkstajām sensoru sistēmām. Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. 将共晶镓-铟直接连接到软传感器系统的金属电极. Kim, S., Oh, J., Jeong, D. & Bae, J. 就共晶gallija-indija metāla elektrods, kas tieši pievienots mīkstajai sensoru sistēmai.Kim, S., Oh, J., Jeon, D. un Bae, J. Tiešā eitektiskā gallija-indija savienošana ar metāla elektrodiem mīkstajām sensoru sistēmām.ACS attiecas uz alma mater.Saskarnes 11, 20557–20565 (2019).
Yun, G. et al.Šķidrie metālu pildīti magnetorheoloģiskie elastomēri ar pozitīvu pjezoelektriskumu.Nacionālā komūna.10, 1–9 (2019).
Kim, KK Ļoti jutīgi un elastīgi daudzdimensiju deformācijas mērītāji ar iepriekš nospriegotu anizotropu metālu nanovadu perkolācijas režģi.Nanolets.15, 5240–5247 (2015).
Guo, H., Han, Y., Zhao, W., Yang, J. & Zhang, L. Universāli autonoms pašdziedinošs elastomērs ar augstu stiepjamību. Guo, H., Han, Y., Zhao, W., Yang, J. & Zhang, L. Universāli autonoms pašdziedinošs elastomērs ar augstu stiepjamību.Guo, H., Han, Yu., Zhao, W., Yang, J. un Zhang, L. Daudzpusīgs pašdziedinošs elastomērs ar augstu elastību. Guo, H., Han, Y., Zhao, W., Yang, J. & Zhang, L. 具有高拉伸性的通用自主自愈弹性体. Guo, H., Han, Y., Zhao, W., Yang, J. & Zhang, L.Guo H., Han Yu, Zhao W., Yang J. un Zhang L. Universāli bezsaistes pašdziedinoši augstas stiepes elastomēri.Nacionālā komūna.11, 1–9 (2020).
Zhu X. et al.Ultravilktas metāliskas vadošas šķiedras, izmantojot šķidro metālu sakausējuma serdeņus.Paplašinātas iespējas.alma mater.23, 2308–2314 (2013).
Khan, J. et al.Šķidrā metāla stieples elektroķīmiskās presēšanas izpēte.ACS attiecas uz alma mater.Interfeiss 12, 31010–31020 (2020).
Lee H. et al.Iztvaikošanas izraisīta šķidro metālu pilienu saķepināšana ar bionanošķiedrām elastīgai elektrovadītspējai un reaģējošai iedarbināšanai.Nacionālā komūna.10, 1–9 (2019).
Dickey, MD et al.Eitektiskais gallijaindijs (EGaIn): šķidrs metālu sakausējums, ko izmanto, lai istabas temperatūrā veidotu stabilas struktūras mikrokanālos.Paplašinātas iespējas.alma mater.18, 1097–1104 (2008).
Wang, X., Guo, R. & Liu, J. Mīkstā robotika uz šķidrā metāla bāzes: materiāli, dizaini un pielietojumi. Wang, X., Guo, R. & Liu, J. Mīkstā robotika uz šķidrā metāla bāzes: materiāli, dizaini un pielietojumi.Wang, X., Guo, R. un Liu, J. Mīksta robotika, kuras pamatā ir šķidrais metāls: materiāli, konstrukcija un pielietojumi. Wang, X., Guo, R. & Liu, J. 基于液态金属的软机器人：材料、设计和应用. Wang, X., Guo, R. & Liu, J. Mīkstie roboti uz šķidrā metāla bāzes: materiāli, dizains un pielietojums.Wang, X., Guo, R. un Liu, J. Mīkstie roboti, kuru pamatā ir šķidrais metāls: materiāli, konstrukcija un pielietojums.Uzlabota alma mater.tehnoloģija 4, 1800549 (2019).