中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员李朝旭带领的仿生智能材料研究组，通过将LM在海藻酸盐溶液中超声处理，制备成包覆有海藻酸盐微凝胶的LM微纳液滴。在超声的过程中海藻酸盐不仅可以通过羧基与Ga3+配位促进粒径的降落，而且可以螯合Ga3+形成微凝胶，从而抑制Ga3+的进一步开释，提高了材料的生物相容性。包覆海藻酸盐微凝胶的LM分散液不仅增加了胶体稳定性和化学稳定性，还可以大幅增加其与柔性基底的亲和性，可用于电子墨水。虽然微纳液滴组成的电路由于氧化层外壳呈现绝缘状态，但是可以通过外加压力的方法规复其导电性（4.8×105 S m–1）。这种电路可运用于可穿着微电路、电热驱动器和电子皮肤等领域（图1）。干系成果已揭橥在《前辈功能材料》（Adv. Funct. Mater. 2018, 28，1804197）上。
由于LM微纳液滴表面存在氧化层或者稳定剂，以其沉积的电路须要通过外加压力、激光、高温等处理规复其导电性，这些后处理技能不仅耗费能量，而且在运用上存在诸多局限性。该研究组通过研究创造，在生物质纳米纤维（Nanofibers, NFs）（例如：纤维素NFs、甲壳素NFs、蚕丝NFs等）的水分散液中超声LM，可以得到稳定分散的LM微纳液滴。常温常压下干燥分散液，LM微纳液滴能够烧结成连续的液体金属导电薄膜（图2）。深入研究表明，生物基NFs可能具有三个方面的浸染：第一，生物基NFs具有丰富的亲水基团（例如羟基、羧基等），可以在超声过程中与Ga3+交联，降落液态金属的粒径和增加液态金属液滴的胶体稳定性；第二，生物基NFs在蒸发过程中可以产生很高的毛细浸染力，进而毁坏LM微纳液滴表面包覆的壳层；第三，增大液态金属层对基底的粘附力，使其可以稳定附着在玻璃、聚对苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate, PET）、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（Styrene-ethylene-butene-styrene block copolymer, SEBS）、聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane, PDMS）、油纸等多种材质表面。基于蒸发热结制备的薄膜或者涂层材料具有柔性、高反射率、可伸缩导电性（伸长率达200%）、良好的电磁屏蔽效果、生物降解性和对湿度、光、电具有超快的刺激相应性等特点，蒸发热结的方法可广泛运用于微电路、传感、可穿着设备和柔性机器人等柔性电子学领域。干系成果揭橥于近期的《自然-通讯》（Nat. Commun. 2019, 10, 3514）上。
上述研究得到国家自然科学基金（Nos.21474125, 51608509）、山东省精彩青年基金（Nos. JQ201609）、山东省博士基金（ZR2016EEB25）、研究所一三五重点造就项目等的支持。
图1. 海藻酸盐赞助超声制备LM纳米液滴及运用
图2. 生物质NFs赞助超声制备LM微纳液滴及烧结展示
