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关注我们~ 苏塞克斯大学物理学家的新研究将“显著推进”液体电子新技术领域，增强印刷电子、可穿戴健康监测器甚至电池潜在应用的功能性和可持续性。
在他们发表在ACS Nano 上的研究论文中，苏塞克斯的科学家们在他们之前的工作基础上，通过将涂层减少到原子级薄的纳米片层，用石墨烯和其他二维材料包裹乳液液滴通过这样做，他们能够制造出导电液体乳剂，这是迄今为止报道的负载最低的石墨烯网络——仅为 0.001 vol%。
这意味着随后的液体电子技术——无论是监测身体性能和健康的应变传感器，还是由乳剂液滴打印的电子设备，甚至可能是更高效、更持久的电动汽车电池，将更便宜、更可持续，因为它们需要更少的石墨烯或其他二维纳米片覆盖液滴。
另一个重要的进展是，科学家们现在可以使用任何液体来制造这些电子液滴网络（而之前的研究主要集中在传统的油和水），因为他们已经发现了如何控制哪些液滴被包裹在石墨烯中，这意味着他们可以设计出适合特定应用的乳剂。
苏塞克斯大学数学与物理科学学院材料物理学研究员、该论文的主要作者 Sean Ogilvie 博士解释了开发背后的科学：“二维材料（如石墨烯）的潜力在于其电子特性和它们的可加工性；我们开发了一种方法来利用我们的纳米片分散体的表面积来稳定具有超薄涂层的乳液液滴。
“这些乳液的可调谐性允许我们将2D材料包裹在任何液滴周围，以利用它们的电子特性这包括乳化油墨，我们发现，在这种油墨中，液滴可以在没有咖啡环效应的情况下沉积，而咖啡环效应会阻碍传统功能油墨的打印，这可能会使打印的晶体管和其他电子设备的单液滴薄膜成为可能。
“我们研究小组的另一个令人兴奋的发展是，我们现在还可以针对特定应用设计和控制我们的乳液，例如包裹软聚合物（如硅胶）用于可穿戴应变传感器，在低石墨烯负载下表现出更高的灵敏度，我们还在研究乳液组装电池电极材料，以增强这些储能设备的稳健性。
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视频详情 视频1：乳液液滴在干燥过程中显示受控的无咖啡环沉积关闭观看更多更多正在加载正在加载退出全屏视频加载失败，请刷新页面再试
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视频详情 视频2：将乳液液滴沉积在窄间隙电极上，以说明单液滴装置的潜力 苏塞克斯大学实验物理学教授 Alan Dalton 首先受到沙拉酱制作的启发，以探索将石墨烯添加到液体乳液中的潜力，他解释了为什么这一发展令人兴奋：“将石墨烯涂层引入液滴下降到原子级薄层，并通过使用任何液体材料来实现这一目的，拓宽了现实世界应用的潜力，这项研究进展将显著推进新兴的、科学上令人兴奋的液体电子领域。
”相关文献：Sean P. Ogilvie, Matthew J. Large, Marcus A. O’Mara, Anne C. Sehnal, Aline Amorim Graf, Peter J. Lynch, Adam J. Cass, Jonathan P. Salvage, Marco Alfonso, Philippe Poulin, Alice A. K. King, Alan B. Dalton. Nanosheet-Stabilized Emulsions: Near-Minimum Loading and Surface Energy Design of Conductive Networks. ACS Nano, 2022; DOI: 10.1021/acsnano.1c06519
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