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【科技动向】液态金属！美国纽约州立大学研发出首款液态金属晶格结构
【科技动向】液态金属！美国纽约州立大学研发出首款液态金属晶格结构2020年5月21日，美国《今日材料》网站报道称，美国纽约州立大学宾汉顿分校的研究人员制备出了全球首款液态金属晶格（点阵）结构，以开发那些可在加热到熔点温度后恢复成理想结构样式的原型件，例如网状天线、蜂窝结构，甚至是随着金属晶格结构融化而缓慢形成张开的液态金属手。
这类新型材料有望在航空航天、机器人和可调谐超材料中实现应用。
美国纽约州立大学发布的标准标识图（美国纽约州立大学图片）晶格是由一种名为菲尔德金属（Field's metal）的材料制成，该金属是铋、铟和锡的混合物，是一种易熔合金，在62℃的较低熔点下即可变为液体。
菲尔德金属目前已经在核工业中作为液态金属冷却剂使用，此外，它还显示出了其他应用潜力，以菲尔德金属为基础制造的一系列结构展示出了液态金属晶格材料的特殊功能，例如可重复能量吸收、可调刚度和可重构性。
混合制造工艺产生液态金属晶格结构示意图（美国纽约州立大学图片）纽约州立大学宾汉顿分校的研究人员发表在《增材制造》[Deng et al. Addit. Manuf. (2020) DOI: 10.1016/j.addma.2020.101117]期刊中的论文《通过混合设计和制造实现多功能液态金属晶格材料》（Multifunctional liquid metal lattice materials through hybrid design and manufacturing）显示，新型材料被包覆在橡胶壳中，利用一种全新的混合制造工艺——集成了增材制造（3D打印）、真空铸造以及从电子技术中衍生出的共形涂层技术——制造而成。
壳的骨架保障了结构完整性，以在合金熔化后将液态金属限制在壳体结构内。
由于金属的特有性能，这种金属内芯－橡胶外壳的晶格材料具有相对较高的能量吸收能力以及强度。
本条动向所提及的论文发表在《增材制造》2020年5月号（美国纽约州立大学图片）当液态金属处于固态时，可以保证足够的强度和安全性，并且在受到强烈挤压甚至金属断裂时仍能够吸收大量能量。
首台液态金属个人电子电路打印机问世
首台液态金属个人电子电路打印机问世
从中国科学院理化技术研究所了解到，经数年时间从基础研究到应用层面的持续推进，该所研究员刘静带领的科研团队在印刷电子学领域取得技术突破，研发出世界首台全自动液态金属个人电子电路打印机。
相关技术的部分基础研究成果发表于《自然―科学报告》。
迄今为止，传统电子电路的制造仍是一个耗时、耗材、耗能且会造成潜在环境污染的复杂工艺过程，大多只能在设备齐全、投资大的工厂进行。
该小组首次建立了一种全新原理的室温液态金属打印方法，通过集合了上下敲击式进墨、旋转及平动输运、转印乃至压印黏附到基底等复合过程在内的流体输运方式，解决了金属墨水表面张力高难以平稳驱动的难题，其中的印刷失稳机理也得以初步揭示，所获得的打印精度和质量已能满足大多数印刷电路板的要求。
液态金属打印机的发明和问世，在技术理念上改变了传统模式，打破了个人电子制造的技术瓶颈，让极低成本下快速、随意地制作电子电路成为现实。
研究小组还探明了液态金属电子打印机在电学传感器、电子艺术等近10个方向上的开拓性应用。
目前，面向个人终端用户的打印设备即将进
入市场。
基于3D打印工艺的液态金属立体电路及其制造方法[发明专利]
![基于3D打印工艺的液态金属立体电路及其制造方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e7e467f7ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5370cb25a.png)
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510857645.1(22)申请日 2015.11.30H05K 3/10(2006.01)(71)申请人中国科学院理化技术研究所地址100190 北京市海淀区中关村东路29号(72)发明人于永泽 刘静 刘福军(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司 11002代理人李相雨(54)发明名称基于3D 打印工艺的液态金属立体电路及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种基于3D 打印工艺的液态金属立体电路制造方法，包括以下步骤：S1：建立与待制造立体电路的三维结构相对应的三维模型，并根据所述立体电路的线路走向在所述三维模型内部建立中空流道；S2：通过3D 打印工艺，将所述步骤S1得到的三维模型打印成三维实体；S3：在所述三维实体的中空流道内注满液态金属。
通过本发明所提供的制造方法不仅能够大幅降低立体电路的制作成本，而且简化了安装、制作流程，在常温常压下就可以实现立体电路的自由、快速、经济的个性化设计、制造。
在充分利用液态金属和3D 打印制造工艺以及发展新型柔性立体电路制备技术上具有较大优势。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书6页 附图2页CN 106817846 A 2017.06.09C N 106817846A1.一种基于3D打印工艺的液态金属立体电路制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立与待制造立体电路的三维结构相对应的三维模型，并根据所述立体电路的线路走向在所述三维模型内部建立中空流道；S2：通过3D打印工艺，将所述步骤S1得到的三维模型打印成三维实体；S3：在所述三维实体的中空流道内注满液态金属。
2.根据权利要求1所述的基于3D打印工艺的液态金属立体电路制造方法，其特征在于，在所述步骤S3之后还包括：S4：将电子元器件管脚插入所述步骤S3得到的三维实体的对应位置。
液态金属电路印刷方法
液态金属电路印刷方法Liquid Metal Circuit Printing.Liquid metal circuit printing is a novel additive manufacturing technique that utilizes liquid metal as the printing material to create functional electrical circuits on various substrates. This method offers several advantages over traditional circuit fabrication techniques, including high precision, rapid prototyping, and theability to print on non-planar surfaces.Process.The process of liquid metal circuit printing involves the following steps:1. Substrate Preparation: The substrate is prepared by cleaning and activating its surface to enhance the adhesion of the liquid metal.2. Liquid Metal Dispensing: Liquid metal is dispensed onto the substrate using a controlled dispensing system, such as a syringe or inkjet printer.3. Circuit Patterning: The liquid metal is patternedinto the desired circuit design using a variety of techniques, such as photolithography, laser ablation, or direct writing.4. Sintering (Optional): In some cases, the printed liquid metal circuit may undergo a sintering process to enhance its electrical conductivity and mechanical strength.Advantages.Liquid metal circuit printing offers several advantages over traditional circuit fabrication techniques, including:High Precision: The precise dispensing and patterning techniques used in liquid metal circuit printing enable the creation of circuits with sub-micron features and high resolution.Rapid Prototyping: The additive nature of liquid metal circuit printing allows for rapid prototyping and iteration of circuit designs, reducing development time and costs.Non-planar Surfaces: Liquid metal circuit printing can be used to create circuits on non-planar surfaces, such as curved or flexible substrates, which is difficult or impossible with traditional methods.Multi-Material Integration: Liquid metal circuit printing can be combined with other additive manufacturing techniques to integrate multiple materials and functionalities into a single circuit.Applications.Liquid metal circuit printing has a wide range of potential applications, including:Flexible Electronics: The ability to print circuits on flexible substrates makes liquid metal circuit printingideal for applications such as wearable devices and sensors.Bioelectronics: Liquid metal circuits can be used to create biocompatible and conformable devices for biomedical applications.Optoelectronics: The high conductivity and low optical losses of liquid metal make it a promising material for optoelectronic devices, such as solar cells and light-emitting diodes.Microfluidics: Liquid metal circuits can be used to create microfluidic devices for various applications, such as fluid manipulation, sensing, and drug delivery.中文回答：液态金属电路印刷。
新液态金属实验回路
≥ 电磁流量汁的流量测量信号 ，其量程为 ０ ５ ｍ ． ． ～１ ｈ 阱用 于过滤和吸附镓铟锡合金 中的膜状氧化物 。贮罐 、
多有关 液态偏滤器 和液 态包 层等相关课题 的实验研究 。安
全升级改造后的新 回路 ，其流体介 质是化学性能稳 定 、安
全环 保的镓铟锡合金 ，克服 了原 回路 因流体介质 化学 活性 所带来的 固有安全问题Ｉ ２ ＇
新 的液 态 金 属 实 验 回路 系统 南主 回路 系统 、 ＭＨＤ 实 验
流到泵箱收集起来 ，源源不断地给电磁 泵的运行提供流体 ， 电磁泵才能在有 限的液体金属合金条件下在 ｒ合 同路 中持 才 】
８ ５
维普资讯
运行 下去。压力平衡器 在管 道流实验 回路 中兼顾 压力平 和液 体介 质的 ： 、 存和收集 容器功能 ，流量校验 简用 来校
时 罐 、泵箱 、压力平衡器 、流量 校验简 和冷阱 ，它们 卜回 了
路 管 道 、液 态 金 属 阀 门 Ｌ ～Ｌ ８ Ｖ１ Ｖ 、电磁 流 量 计 和 ＭＨＤ实
１ ～１— — 液态 金属 阀 门。 ０ ７
验段一起构成 主回路 系统 。液态 金属阀 用 于控制 同路管 道流体的流 向并调 节流量 的大小 ，电磁流量训 用于测量液 态金属导 电流体 的流量 ，即回路 实验段管道 的平均流速 。 电磁铁为回路 开展 ＭＨＤ实验提供均匀磁场 区域
— —
图 １ 液 态金属 包层／ 买验 回路 平 面布 局图 壁
ｌ —— 贮 罐 ；２ — 泵箱 ；３ — 压力 平 衡器 ；４ — 电磁 流量 计 ：５ — — — 流 量校 验 筒 ； — —冷 阱 ； — — 电磁 铁 ； ， —— 卡交流 电磁 泵 ： ６ ７ ８９ Ｕ
一种液态金属电路结构[实用新型专利]
![一种液态金属电路结构[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a326f4e803d8ce2f0166239c.png)
专利名称：一种液态金属电路结构
专利类型：实用新型专利
发明人：蔡昌礼,耿成都,邓中山,杨应宝,杨泽俊,徐学启申请号：CN201920435365.5
申请日：20190402
公开号：CN209861266U
公开日：
20191227
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种液态金属电路结构，包括基底层，基底层的上表面设置有胶粘层，胶粘层的外形尺寸与基底层的外形尺寸相同，胶粘层的上表面设置有液态金属电路层，液态金属电路层的外形尺寸小于胶粘层的外形尺寸，液态金属电路层的周围及其上表面设置有封装层。
本实用新型在克服了液态金属与基底层互不粘附问题的同时，还具有良好的防伪功能和便于操作者掌握液态金属电路层内的液态金属的稳定性、流动性以及固液态形式，具有结构设计合理、容易实施、制作效率高、适用范围广的优点。
申请人：云南中宣液态金属科技有限公司
地址：655400 云南省曲靖市宣威经济技术开发区管委会商务楼8楼
国籍：CN
代理机构：曲靖科岚专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：戎加富
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naturescience高压液态金属聚合物 -回复
naturescience高压液态金属聚合物-回复在科学界，高压液态金属聚合物是一种引人注目的物质。
它们有着独特的特性和应用，对于推动材料科学和化学领域的发展具有重要意义。
本文将一步一步地回答关于高压液态金属聚合物的问题，以帮助读者更好地了解这一领域的最新进展和潜力。
首先，我们需要明确高压液态金属聚合物是什么。
顾名思义，它们是由金属元素组成的聚合物，在高压条件下存在于液体状态。
与常规的金属不同，高压液态金属聚合物具有非常不寻常的性质，例如低粘度和高电导率。
这些特性使它们成为研究热点，并在材料科学、化学和能源领域引起了广泛关注。
那么，如何制备高压液态金属聚合物呢？最常用的方法是通过施加高压来改变金属的晶体结构。
在高压条件下，金属原子会重新排列，形成一种非晶态结构。
一旦压力卸去，这种非晶结构将保持在室温下形成液体。
这种过程被称为“压力诱导液化”。
接下来，我们来讨论高压液态金属聚合物的特性和应用。
首先是其低粘度特性。
对于一般金属来说，它们在室温下通常是固体，需要在高温下熔化才能形成液体。
而高压液态金属聚合物则可以在室温下保持液态，其粘度甚至可以与水相媲美。
这种低粘度使得高压液态金属聚合物能够在微尺度上流动，有利于在微流控系统和液体金属打印等领域的应用。
其次是高电导率特性。
由于其特殊的非晶态结构，高压液态金属聚合物表现出相当高的电导率。
这使其在电子器件和光学器件中有着广泛的应用潜力。
例如，可以利用高压液态金属聚合物制备高效的柔性电极和导线，用于生物传感器和可穿戴设备等领域。
另外，高压液态金属聚合物还具有良好的热导性和机械性能。
相比传统导热材料，高压液态金属聚合物表现出更高的热导率，这使得它们在热管理和散热领域有着广泛的应用前景。
此外，高压液态金属聚合物非常韧性，可以在大变形下保持稳定性，这使其在航天器、汽车和舰船等领域的结构材料有着巨大潜力。
最后，我们来谈谈高压液态金属聚合物的挑战和未来发展方向。
目前，高压液态金属聚合物的制备仍然是一个技术和工程上的挑战。
液态金属电池原理
液态金属电池原理液态金属电池是一种新型的电化学能量存储器件，它以液态金属作为电极材料，并通过电化学反应将化学能转化为电能。
与传统的锂离子电池相比，液态金属电池具有更高的充放电速率、更长的循环寿命以及更高的能量密度等优势。
下面将从液态金属电池的基本原理、电化学反应机制以及优缺点等方面来进行详细介绍。
液态金属电池的基本原理是利用金属活性元素的氧化还原反应来储存和释放能量。
液态金属电池由两个工作电极（阳极和阴极）和一个电解质组成。
其中，阳极和阴极由金属或金属化合物制成，电解质是一种能够导电的液体。
在电解液中，经过充电反应，阳极会释放出电子，而阴极会接受电子，通过外部电路将电子流回阳极。
当液态金属电池进行放电时，电子流则会从阴极流向阳极，产生电流。
液态金属电池的电化学反应机制主要包括阳极和阴极的氧化还原反应。
以锌空气电池为例，锌金属是阳极材料，空气（氧气）是阴极材料，电解液是能够承载离子的溶液。
在充电过程中，锌金属被氧化为锌离子，并释放出电子，反应式为：Zn→Zn2++2e-。
而空气中的氧气则被还原为氢氧根离子，反应式为：O2+4e-+2H2O→4OH-。
在放电过程中，反应则会逆转，锌离子被还原为锌金属，氢氧根离子则被氧化为氧气，产生水，从而释放出电能。
液态金属电池相对于传统的锂离子电池具有多个优点。
首先，液态金属电池具有更高的充放电速率。
由于金属活性元素的反应速度较快，液态金属电池能够实现快速的充放电过程，适用于高功率应用场景。
其次，液态金属电池具有较长的循环寿命。
由于金属活性元素在反应过程中扩散迁移较快，液态金属电池可以实现较高的循环稳定性，具有更长的使用寿命。
此外，液态金属电池还具有较高的能量密度，可以实现更高的能量储存。
然而，液态金属电池也存在一些缺点和挑战。
首先，液态金属电池中使用的金属活性元素通常较为昂贵，增加了电池的成本。
其次，液态金属电池的使用过程中会产生金属离子的迁移和析出，导致电池的容量衰减，需要进行周期性的维护和管理。
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nature 按压液态金属电路液态金属是指在常温下呈现液态的金属材料。
它具有低粘度、高导电性和高热传导性等特点，被广泛应用于电路领域。
本文将探讨液态金属在电路中的应用以及按压液态金属电路的相关知识。
首先，我们来了解一下液态金属在电路中的作用。
液态金属具有良好的导电性能，因此可以用作电路中的导体。
相比于传统的固态金属，液态金属的导电性更好，能在电路中提供更低的电阻。
此外，液态金属还能够随着电流变化而改变形状，这使得它在电路中的应用非常灵活。
液态金属电路的制作通常涉及到两个主要的步骤：液态金属的注入和电路的设计。
首先，我们需要将液态金属注入到预定的位置。
为了确保液态金属的导电性，通常会在注入之前对导线进行处理，比如使用特殊的涂层或电镀液态金属。
接下来，根据电路的要求设计合适的电路结构，并将导线与其他电路元件相连。
需要注意的是，在制作液态金属电路时一定要小心，避免出现电路短路或其他故障。
液态金属电路有许多应用领域，其中最常见的是可变电阻器和触
摸开关。
在可变电阻器中，液态金属被用作电阻材料，通过改变电流
的路径长度来改变电阻值。
这种可变电阻器在音量调节器、调光器和
温度调节器等设备中广泛使用。
在触摸开关中，由于液态金属的导电
特性以及形状可变性，当触摸到开关时，液态金属电路会闭合或断开。
这种触摸开关被广泛应用于智能手机、平板电脑和电视等电子设备中。
除了以上应用外，液态金属电路还可以用于电子散热器和柔性电路。
由于液态金属的高热导性，它可以有效地将电子器件产生的热量
迅速散发出去，保持电子器件的正常工作温度。
而且，液态金属的柔
性使得它适用于制作柔性电路。
相比于传统的硬性电路板，柔性电路
能够更好地适应多种形状和空间约束。
液态金属电路的按压也是一个重要的技术。
液态金属电路的柔性
特性使得按压能够改变电路的形状和连接方式。
例如，在触摸开关中，通过按压液态金属电路，可以实现不同的触摸动作，从而实现不同的
功能。
此外，液态金属电路的按压还可以用于临时修复电路故障。
通
过按压液态金属电路，可以恢复电路的正常连接，而无需更换整个电
路板或电路元件。
在按压液态金属电路时，需要注意一些问题。
首先，由于液态金属的导电性，按压过程中应断开电源或降低电流以避免电击。
其次，应避免过度按压液态金属电路，以免损坏电路结构或导线。
最后，需要确保按压力度均匀，以确保液态金属在整个电路中均匀分布。
总结起来，液态金属在电路中具有广泛的应用，并且具有灵活性和导电性能优良的特点。
液态金属电路的制作通常包括注入和设计两个主要步骤。
液态金属电路可用于可变电阻器、触摸开关、电子散热器和柔性电路等领域。
液态金属电路的按压可以改变电路的形状和连接方式，并用于临时修复电路故障。
当按压液态金属电路时，需要注意安全和按压力度的均匀性。
通过进一步研究和发展液态金属电路技术，我们相信它将在电子领域中发挥越来越重要的角色。