谁说电路板只能是硬邦邦的?香港城市大学创意媒体学院的研究人员,把液态金属“揉”进了纸张里,折叠几下,电路就通了。
传统工艺遇上新材料,这事儿本身就挺酷的。但他们真正搞明白的,是压力——折叠、切割时产生的压力——正好能打破液态金属表面的氧化层,让原本绝缘的材料瞬间导电。
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这个团队关注的核心问题是:能不能把“做纸艺”和“铺电路”这两步合二为一?
过去想在折纸作品里加LED灯、小马达,得用铜箔胶带这类软导线粘上去。麻烦不说,纸一弯,导线跟着变形,脆弱的连接点特别容易断路。研究团队的目标,是让纸本身既是结构,又是电路。
他们用的基底材料,是55%聚酯纤维加45%纤维素的类纸张。液态金属则是镓铟合金。一开始,整张纸浸润了液态金属后是不导电的——每颗微小的金属液滴外都裹着一层氧化膜,像穿了件绝缘外套。
但压力能破坏这件“外套”。
普通折叠和切割产生的压力,在2.5到100兆帕之间。研究人员实测后确认,这个范围足够了。一压,氧化膜破裂,相邻的液滴融合,线路就通了。他们还特意验证了日常把玩、翻折不会意外“误触”,不会弄出不该出现的导电路径。
工艺上,团队也没全盘照搬原有做法。最初的方法是把纸张浸入液态金属和异丙醇的混合液里。他们换成了喷枪喷涂,用空气刷把混合液喷到纸面上。
这个小改动,让控制精度上了个台阶。用硬纸板镂空的模板,就能精准控制喷涂区域。没喷到的地方,怎么折都不怕短路。该导电的地方折一下,不该导电的地方随便玩,分得很清楚。
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