中科院理化技術(shù)研究所劉靜課題組和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)何志祝課題組合作，開創(chuàng)性地提出了一種自下而上的動態(tài)防泄漏液態(tài)金屬制備策略，利用銀修飾的硬磁材料釹鐵硼顆粒充磁前后的狀態(tài)變化和液態(tài)金屬的高表面張力制備磁固定液態(tài)金屬（MILM），巧妙地將液態(tài)金屬鎖定在釹鐵硼顆粒之間，即使在大的壓縮應(yīng)力作用下依然保持不泄露狀態(tài)，從而“根治”了液態(tài)金屬的泄露問題。

通過包吞的方式，具有良好的潤濕性的鍍銀釹鐵硼顆粒與液態(tài)金屬可以摻混到一起，在對混合物進(jìn)行充磁的過程中，釹鐵硼顆粒相互吸引形成多孔結(jié)構(gòu)，而液態(tài)金屬自然地填充在釹鐵硼顆?？p隙之間，并借助自身高表面張力固定其中而防止泄露。此過程避免了外界的氧化作用，使得液態(tài)金屬得以最大限度的保持自身的特性。且由于硬磁顆粒之間的強(qiáng)磁相互吸引力，即使在外界的壓力下這一多孔結(jié)構(gòu)也僅會發(fā)生變形而非坍塌，因此這樣制備出來的液態(tài)金屬的防泄漏特性是動態(tài)可適應(yīng)的，這對于一些動力機(jī)構(gòu)的運(yùn)行顯然非常有利。

磁固定液態(tài)金屬展示出顯著改善的熱學(xué)性能。以鉍基液態(tài)金屬為例，相應(yīng)的MILM表現(xiàn)出大的儲熱容量、良好的熱穩(wěn)定性、高導(dǎo)熱性和低熱阻。MILM的熱導(dǎo)率與純EBiInSn相比增加了42.3%。此外，在MILM中膨脹石墨（EG）摻雜比例僅為1.81wt%的情況下，在不影響其導(dǎo)電性的情況下，其導(dǎo)熱性提高了約2.16倍。改變NdFeB顆粒的類型將MILM的熱導(dǎo)率提高了1.61倍，并將其電導(dǎo)率提高了69.61%。研究成果以“Dynamic Leakage-Free Liquid Metals”為題發(fā)表于《Advanced Functional Materials》期刊。

圖1. 液態(tài)金屬泄露問題和動態(tài)防泄漏液態(tài)金屬的制備過程。

鍍銀釹鐵硼顆粒未與液態(tài)金屬發(fā)生合金化反應(yīng)，其磁性可以長時間保持不變具有一定的耐久性。

圖4. 動態(tài)防泄漏液態(tài)金屬應(yīng)用.