图形摘要。学分:美国化学学会应用材料与界面(2022)。DOI: 10.1021/ acsami.1c22975在未来，智能服装可能会监控我们的姿势，与智能手机进行交流，并管理我们的体温。但首先，科学家需要找到一种经济有效的方法，在各种织物上印刷复杂、灵活和耐用的电路。现在，研究人员在ACS应用材料与界面杂志上报告说，他们开发了一种导电的3D打印墨水，由涂有藻酸盐的液态金属滴制成，藻酸盐是一种来自藻类的聚合物。传统的电子设备是刚性的，无法承受衣服在典型的日常活动中经受的扭曲和拉伸运动。由于镓基液态金属(LMs)的流体性质和优异的导电性，它们是用于柔性电子器件的有前途的材料。然而，LMs不能很好地粘附在织物上，它们巨大的表面张力导致它们在3D打印过程中成球，而不是形成连续的电路。何勇和他的同事们想要开发一种新型的导电墨水，这种墨水可以以复杂的图案直接3D打印在衣服上。
为了制作他们的墨水，研究人员混合了LM和藻酸盐。搅拌溶液并除去多余的液体，产生了涂有藻酸盐微凝胶壳的LM微滴。这种墨水非常粘稠，直到它被挤压通过喷嘴进行3D打印，这打破了微凝胶中的氢键，使其更具流动性。一旦墨水到达织物表面，氢键重新形成，导致印刷图案保持其形状。该团队3D打印了新墨水到各种表面，包括纸张，聚酯织物，无纺布和丙烯酸基胶带。尽管打印的图案最初并不导电，但研究人员通过拉伸、挤压或冷冻激活了它们，这使得干燥的藻酸盐网络破裂，从而连接起LM微滴。
信用:美国化学学会激活后，印刷电路具有良好的导电性和应变传感性能。此外，即使在非常冷的温度下，在电路两端施加小电压也会使电路升温。为了展示这种墨水的能力，该团队在商业服装上3D打印了一系列电子产品。在一件t恤上，他们打印了一个近场通信标签，指示放置在附近的智能手机打开一个网站。其他印在衣服上的传感器监测肘部或膝关节的运动。一个由小电池供电的电路在不到一分钟的时间内将印刷图案加热到120华氏度以上。通过将织物浸泡在弱氢氧化钠溶液中，回收新鲜的液态金属用于新的应用，可以回收1m海藻酸盐油墨。
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