[发明专利]一种液态金属柔性薄膜材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种液态金属柔性薄膜材料及其制备方法和应用，属于复合材料领域。本发明提供的液态金属柔性薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：(1)取细菌纤维素加入碱溶液，加热，洗涤；(2)取所述洗涤后的细菌纤维素和氨基磺酸，加入溶剂，加热，洗涤，得改性细菌纤维素；(3)取所得改性细菌纤维素高压均质，分散在水中，得分散液；(4)取液态金属加入所得分散液中，混合均匀，干燥，即成。本发明的制备方法简单，反应条件温和，制得的液态金属柔性薄膜材料柔韧性好、机械性能强、导电、导热性能好，在有机发光二极管、储能器件、太阳能电池、电磁屏蔽、可穿戴传感器等领域有广泛应用前景。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种液态金属柔性薄膜材料及其制备方法和应用。

背景技术

飞速发展的机器人和人工智能技术对人类生活的影响越来越大，实现机器人和人工智能的全部潜力的关键挑战是探索和开发合适的智能材料，对来自控制中心的信号或刺激自发地做出反应。以金属镓为主要代表的液态金属具有独特的性能优势：室温呈液态特性(易形貌重构、可变形)、高电导率(3.4×10⁴～6.7×10⁴S/cm)等。此外，镓基液态金属热学特性优异、易于实现固-液转换、沸点高。根据报道，液态金属最有吸引力和最独特的特性之一是它们能够在室温下进行可逆的形状重构。因此，基于液态金属的柔性电子器件具有广泛的应用前景，如柔性电路，软体机器人，新能源电池，多重传感器，电子皮肤和可穿戴电子传感器等领域。

但是，液态金属具有超高的表面张力，在水或氧气中很容易被氧化，易于聚集而产生沉淀，例如，镓和铟的液态合金的表面张力为624mNm^-1。这种高表面张力限制了液态金属在复合材料中的应用，现有技术中通常在适当的溶剂中将液态金属稳定为微米或纳米液滴然后通过机械烧结或激光烧结来制得稳定的液态金属复合材料。尽管液态金属液滴的有机油墨已经取得了很大的成功，但对于许多特定应用领域，依旧需要制备能够在水溶液中稳定存在的液态金属纳米液滴。

因此，制备一种稳定性高、导电导热性能好的液态金属复合材料是目前需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种液态金属柔性薄膜材料及其制备方法和应用。

本发明是通过下述技术方案进行实现的：

本发明提供一种液态金属柔性薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取细菌纤维素加入碱溶液，加热，洗涤；

(2)取所述洗涤后的细菌纤维素和氨基磺酸，加入溶剂，加热，洗涤，得改性细菌纤维素；

(3)取所得改性细菌纤维素高压均质，分散在水中，得分散液；

(4)取液态金属加入所得分散液中，混合均匀，干燥，即成。