近年来,低熔点合金因其独特的刚度可调特性,在先进材料与复合材料领域展现出广阔的应用前景。理化所刘静研究员与武汉纺织大学吕永钢教授在《Advanced Functional Materials》(AFM)上联合发表综述文章,系统总结了低熔点合金在刚度调控方面的研究进展及其在多功能复合材料中的应用。
低熔点合金(如镓基、铟基合金)在室温或接近室温下可发生固-液相变,这一特性使其能够通过温度、电场或磁场等外部刺激实现刚度的动态调节。这种可调刚度材料在软体机器人、可穿戴设备、生物医学植入物和自适应结构中具有重要价值。例如,在软体机器人中,低熔点合金可以通过相变实现刚柔切换,从而增强机器人的环境适应性和运动灵活性。
低熔点合金与高分子材料、纤维或纳米材料复合后,可形成具有优异力学性能和功能性的智能复合材料。这类复合材料不仅保留了基体材料的轻质、柔韧性特点,还通过低熔点合金的引入实现了刚度、导电性或形状记忆功能的可调控性。吕永钢教授团队在纺织材料与低熔点合金复合方面开展了深入研究,开发了可用于智能纺织品和可穿戴传感器的复合材料,显著提升了传统纺织品的功能性。
该综述还探讨了低熔点合金复合材料在仿生学、柔性电子和能量吸收等领域的潜在应用,并对未来研究方向提出了展望,包括提高材料的循环稳定性、开发新型复合策略以及拓展其在极端环境下的应用。刘静研究员和吕永钢教授的工作为低熔点合金基先进材料的设计与应用提供了重要的理论依据和技术支撑,推动了智能材料与复合材料学科的交叉融合。
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更新时间:2025-11-28 06:22:39