【科技前沿】新型液态金属微粒让室温下的无热焊接成为了可能

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正文

    爱荷华州立大学的研究人员们，已经创造出了一种新颖的液态金属微粒材料。它可以在室温下保持液态，还能够让材料间相互融合。这种新型固液混合物可以在无热焊接、以及电子电路损伤修复等方面发挥实际作用。不过这种金属材料的发现也有些偶然，因为研究人员们本想找到一种方法，防止液态金属即使在低于正常凝固点的温度下变回固态。

助理教授Martin Thuo正拿着一小瓶由该团队创造的液态金属材料，左侧三人分别是Simge Cinar、Jiahao Chen和Ian Tevis。

   这项被称作“过冷”（undercooling）的技术，常被用于分析金属的内在结构，也是金属加工的一种替代方法，然而最大的障碍是难以制成稳定数量的“过冷”金属。

   爱荷华州立大学的这支团队，想到了通过均匀涂抹的薄涂层来保持微小金属液滴的方法，以形成平衡的含有过冷的液态金属的颗粒。

   为了创造这些粒子，研究人员们用到了一个高速旋转的刀具，来将液态金属切割成微小的液滴，然后将之悬于乙酸/二甘醇混合液中。

   这种新型液态金属微粒材料，可以在室温条件下的无热焊接和电子线路损伤修复等领域发挥重要的作用。

   当暴露于空气中的时候，材料的表面会发生氧化并产生金属泡沫。氧化过程结束后，团队会将之打磨得更加平滑。

   液态金属微粒的直径只有10微米左右（与红细胞相当），团队会观察这些气泡并修复微观缺陷，然后微焊接并拼接“宏观”的金属部分。

   其在论文中称：“实验证明新材料可在室温下施行无损表面焊接，过程中无需高精尖的仪器、复杂的材料制备、或者高温金属接合工艺”。

   Thuo已经申请专利并成立了初创公司，他们当前正在测试和改进新型液态金属材料的导电性和机械可靠性。详细论文已发表在近日出版的《科学报告》（Scientific Reports）期刊上。