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一、【導讀】

可拉伸電子器件的快速發展有望實現新型人機界面和柔型器件。傳統的剛性電子器件封裝在包裝材料中，以保持活性物質（如氧氣和水）遠離敏感材料，從而確保器件的長期穩定性。可拉伸材料，如彈性體，具有大的自由體積和高的鏈移動性，比較容易滲透氣體。然而，目前仍缺乏等效的可拉伸包裹材料為可拉伸器件和系統提供氣密密封。

二、【成果掠影】

基于此，上海交通大學鄧濤教授、尚文副研究員聯合美國北卡羅來納州立大學Michael D. Dickey教授、A123系統公司Wang Jun等人展示了使用具有金屬和流體特性的液態金屬作為可拉伸的密封件。這種軟密封是用于可拉伸電池和涉及揮發性流體（包括水和有機流體）的可拉伸傳熱系統。在500次循環后，電池的容量保持率約為72.5%，而密封的傳熱系統在拉伸和加熱時顯示出約309 W·m^-1·K^-1的熱導率。此外，隨著信號傳輸窗口的加入，研究人員演示了通過這種密封的無線通信。這項工作為創建可拉伸但密封的柔型器件包裝設計解決方案提供了一條途徑。相關研究成果以題為“Liquid metal-based soft, hermetic, and wireless-communicable seals for stretchable systems”發表在知名期刊Science上。

三、【圖文導讀】

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圖一、LMs的透氣性 ? 2023 AAAS

圖二、用于LIBs的可拉伸氣密密封件 ? 2023 AAAS

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圖三、可拉伸LIBs在不變形時的性能 ? 2023 AAAS

圖四、基于LMs的密封件在變形下的可拉伸LIBs的性能 ? 2023 AAAS

四、【前景展望】

綜上，本研究展示了一種可拉伸的LM基密封件，該密封件具有低滲透性，可阻止氧氣、水和乙醇等氣體和蒸汽的傳輸。此外，LMs具有金屬、熱、化學和電學特性，可以進一步利用這些特性在封裝電子器件的這種屏障材料中實現額外功能。考慮到已展示的阻隔特性，這項工作為創造長期穩定運行的柔性可拉伸器件提供了一條有希望的途徑。

文獻鏈接：Liquid metal-based soft, hermetic, and wireless-communicable seals for stretchable systems (Science 2023, 379, 488-493)

本文由賽恩斯供稿。