柔軟なエレクトロニクスへの液体金属粒子の音響的集合

高い伸縮性と靭性を有するエレクトロニクスは、ソフトロボティクス、皮膚エレクトロニクス、および植込み型医療機器の設計に不可欠である。ガリウムベースの液体金属(gAlM) ―― 室温で液体のガリウム合金 ―― は、毒性が低いことと熱伝導率が高いことに加えて、極度の変形があるため、これらのデバイスにとって魅力的である。しかし、gAlM-ポリマー複合材料を用い伸縮性のある導電回路を作製することは依然として困難である。ここでは、Wonbeom・リーらが、音響場を用いて液体メタル粒子のネットワークをポリマーマトリックス内に構築する新しいアプローチを紹介している。それらの液体状態のために、複雑なgAlM回路を液体金属粒子のストリングとして表面上にプリントすることができる。しかし、酸素に曝露すると、これらの合金は酸化皮膜を形成する傾向がある。これはgAlM微小液滴がポリマー表面に接着するのを助けるが、それらを電気伝導率からも絶縁する。これらの小滴を音響場に曝露することにより、Leeらが、絶縁された微小液滴の間に導電性ブリッジ又は液体金属粒子ネットワーク（LMPNet）を形成するより小さなナノ液滴を放出することを示した。伸長させると、microandのナノ小滴は変形するが、高い導電性の結合を維持し続けることを著者らは示している。さらに、著者らは、ヒドロゲル、自己治癒エラストマーおよびフォトレジストを含む様々なポリマーマトリックスに音響的に生成されたLMPNetを生成することによってこのアプローチの普遍性を実証し、それらの柔軟なエレクトロニクスでの使用の可能性を強調している。「Leeらが提示した方法は、gAlMポリマー複合材料を用いた導電性回路の作製における大きな課題を克服するのに役立つが、複合材料は依然として多くの製造上の課題に直面している」と、関連するPerspectiveにRuirui QiaoとShi-Yang Tangが記載している。