Materials Horizons在线刊登中国农大本科生关于液态金属的研究成果

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近期，国际著名期刊Materials Horizons（一区，IF=10.7）在线刊登中国农业大学工学院车辆172班马金磊和董昊轩两位同学关于液态金属的研究成果（Jin-Lei Ma, Hao-Xuan Dong, Zhi-Zhu He, Electrochemically enabled manipulation of gallium-based liquid metals within porous copper, Materials Horizons, 2018, DOI:10.1039/C8MH00203G），并被编辑推荐为back cover发表。

镓基液态金属合金是一种室温下呈液体状态的多功能材料，由于其特有的理化特性及生物安全性，已成为国际上研究前沿和热点。本项研究发现在多孔铜泡沫中可通过电场调控镓基液态金属的润湿、铺展、变形及运动等一系列独特现象和机制。有趣的是，实验现象表明电控下液态金属在多孔铜内部流动性能要好于在其表面，尽管液态金属在其内部流动阻力要远大于在其表面。研究表明，该现象的内在机理是电场诱导的电流体行为触发了金属镓和金属铜的反应润湿，并强化了铜镓金属化合物（CuGa2）生成，而液态金属与CuGa2和金属铜这两种基底之间润湿差异是诱导其变形与运动的主要驱动力。基于这一独特的物理现象，本项研究还开展了一系列具有重要潜在价值的应用技术探索。比如，论文中提出了一种快速制备大面积CuGa2导电薄膜的方法，而CuGa2是铜铟镓硒薄膜太阳能电池制造过程中的核心预制层，同时CuGa2@Cu也是一种重要的电池电极结构材料。基于液态金属与CuGa2之间的超润湿特性，该项研究大幅提升了现有液态金属电路转印技术精度，为柔性电子电路快速制造提供了新的手段。另外，该项工作还制备了一种具有高热导率的液态金属和多孔铜复合热界面材料，这将有助于解决大功率电子器件散热瓶颈难题。

该文通讯作者何志祝副教授为工学院2017年引进人才，主要研究领域为车辆热控技术及传热传质等交叉学科。入职以来，何志祝老师在认真完成教学科研工作的同时，积极融入院系开展工作，依托学院青年人才座谈会、青年教师科技沙龙、班主任交流会、本科生科研导师制等平台，积极指导大学生开展科技创新活动。目前车辆172班有5名同学在何志祝老师的实验室开展科技创新活动，马金磊和董昊轩就是其中2名同学，在何志祝老师的指导下开展液态金属方面的基础研究工作，并取得了可喜的成果。

本项研究得到国家自然科学基金重点项目“液态金属软体柔性感知机器人技术研究”的资助。