[发明专利]一种荧光液态金属及其制备方法

说明书

本发明提出一种荧光液态金属，由液态金属和荧光粉组成，荧光粉包覆在液态金属表面，所述液态金属为液态金属液滴因为表面张力形成的球形。本发明还提出所述的荧光液态金属的制备方法。本方法制备的荧光液态金属小球，其表面的荧光粉在液态金属受地心引力作用下撞击平坦的固体表面时仍保持稳定不脱落。并且该荧光能长时间保存，通过日照光照射就可在夜晚长时间自发荧光。本方法制备的荧光液态金属具有原液态金属的所有优良属性，荧光金属液滴之间可进行劈裂、融合、吞噬和自旋运动。

技术领域

本发明属于发光材料领域，具体涉及一种包覆有液态金属的发光材料及其制备方法。

背景技术

自然界的生物颜色多姿多彩，造就了五彩斑斓的大自然世界。液态金属，作为一种性质独特、在室温下保持液态的金属，具有高柔性、可变形性、高导电性、高导热性、高表面张力的性质，其中镓基合金(如镓铟共晶合金EGaIn)还具有顺应性、无毒性，被广泛地应用于军工、能源、医疗、消费电子等各类产业和科学领域，包括用于制备柔性智能机器人、印刷电路、柔性电子、冷却芯片、3D金属打印、增材制造、微流控等，也是未来制作机器人的核心材料。

目前，在液态金属的光学领域方面，液态金属中如EGaIn同大多数金属一样，对光的反射率较高，在可见光谱波段无特殊吸收，因此对外呈银白色。在使用液态金属进行柔性智能机器人、柔性印刷电路制备或3D金属打印后，通常得到的产品都为单一的银白色，非常遗憾无法呈现大自然五彩斑斓的缤纷颜色。因此，本研究单位致力于实现一种液态金属液滴彩色化的方法。由于多种材料均可实现彩色，而荧光作为一种特殊的材料，不仅在白天呈现色彩，夜晚也可吸收足够光线后自发荧光照明，是一种非常好的自发光材料。

目前，已有的技术方法中无任何荧光液态金属的制备方法及其报道。由于纯液态金属光滑表面的特殊性质，使得一般采用普通的物理方法无法将液态金属与有颜色的物质在金属内部通过金属键或范德华力等高效结合。而采用化学方法将金属与带颜色的材料反应后，会生成其他化学物质，液态金属的固有属性发生变化，将难以继续保持在室温下“能跑会动”的液滴状态，影响了不同液态金属劈裂成小金属液滴或融合成大金属液滴的行为。

有鉴于此，特提出本发明。使用本发明提供的方法可以方便、快速、高效的实现荧光彩色液态金属的制备。其制备的荧光液态金属，具有原色液态金属的优异性质，也可劈裂、融合、吞噬、自旋运动。为液态金属在柔性智能机器、生物体内的荧光标记、柔性电子电路打印等领域大幅度拓展了彩色应用。

发明内容

针对本领域现有的液态金属单一色不发光的不足之处，本发明旨在提供一种荧光液态金属，实现液态金属荧光化。

本发明的另一目的是提出所述荧光液态金属的制备方法。采用液态金属和荧光粉作为材料，将液态金属和荧光粉进行一定的混合，在空气中不断搅拌加速生成新的液态金属氧化膜，同时让荧光粉与氧化膜充分搅拌接触粘附。实现荧光液态金属的制备，工序简单，实现了更高质量的荧光液态金属的制备。

为实现本发明上述目的的技术方案为：

一种荧光液态金属，由液态金属和荧光粉组成，荧光粉包覆在液态金属表面，所述液态金属为液态金属液滴因为表面张力形成的球形。

其中，所述液态金属为低熔点金属或合金，所述低熔点金属为镓、铟、锡、铋、汞中的一种，所述低熔点合金为二元、三元或四元合金，选自锌基合金、镓基合金、铟基合金、锡基合金、铋基合金、铅基合金中的一种或几种；所述液态金属液滴的体积为2～12mL，优选为8～10mL。体积8～10mL的液态金属可因自身的张力形成球形，而且作为发光材料，便于进一步地加工。