液芯热开关胶囊

结构调控破裂温度

不依赖热响应添加剂，通过胶囊几何结构调控热破裂阈值，简化制备并实现一次性热开关。

Sihang, Liu · Jiang, Xin · Shuai, Yin · Lian, Xiao · Shang, Xiaopeng · 杨华 · 曹源 · 李海旺 · 黄毅

Small 2026

技术优势

不用热响应添加剂

仅通过改变胶囊几何结构就能调节触发温度，制备工艺不受添加剂材料热响应范围的限制。

制备更简单

无需合成或引入刺激响应材料，采用类似内吞的液滴冲击法制备，流程更简洁。

阈值可编程

通过系统改变核壳几何参数即可在不同温度下触发破裂，理论分析给出了几何依赖关系。

一次性热开关演示

胶囊破裂成功触发电开关，展示了作为一次性热响应单元的应用潜力。

应用场景

• 一次性热致动开关：用胶囊破裂提供不可逆的一次性开关动作，无需持续供能维持状态。
• 温度阈值传感器：当环境温度超过设定阈值时胶囊破裂，可作为无需电路的一次性温度报警指示器。
• 突发释放载体：在指定温度下瞬间释放包封的液体内容物，适用于需要快速、不可逆释放的场景。
• 智能封装材料：将温度响应特性内置于胶囊几何结构，为智能封装提供结构化的触发机制。
• 过温保护器件：过温时胶囊破裂切断电路，实现无源的过热保护。