液态金属微液滴

基于交叉结微流控平台，实现了液态金属液滴的可控制备，其形成机制和标度律得到了系统研究。

Zhaomiao, Liu · Zhang, Chenchen · Zhao, Siyu · 逢燕 · 王翔

Journal of Industrial and Engineering Chemistry 2023

技术优势

尺寸可精准预测

新标度律考虑粘度比影响，实验数据与理论预测吻合良好，可直接用于设计不同物性体系下的液滴尺寸。

流型可预先判断

利用 Wed、Cac、Rec 构造的通用流型图，可提前判断挤压力和剪切力主导的破碎模式，指导操作参数选择。

克服高界面张力

相比水-油体系，液态金属体系更难形成间隙；该研究阐明了间隙宽度与颈缩和尖端生长竞争的关系，为高界面张力液滴生成提供机制指导。

应用场景

• 微流控液滴生成：用其流型图和标度律设计可预测尺寸的液态金属微液滴，替代试错法。
• 柔性电子：按需生成液态金属微滴作为柔性电路互连或可拉伸导体的基础单元。
• 液态金属：提供高界面张力下液态金属分散成微滴的机制理解和参数窗口。
• 微纳传感器：利用尺寸可控的液态金属微滴制备传感器敏感元件，提升性能均匀性。
• 微纳制造：以可预测方式集成液态金属微滴于微纳制造流程中，作为模板或功能单元。