12 月 3 日,应理化所“未来青年论坛”和液态金属与低温生物医学研究中心邀请,美国北卡罗来纳州立大学材料科学与工程系教授、美国国家科学基金会复杂粒子系统科学技术中心(COMPASS)副主任 Martin Mwangi Thuo 教授来到理化所交流访问,并以 “液态金属:从免加热焊料到可调带隙材料”为题作学术报告。报告会由理化所饶伟研究员主持。
Thuo 教授在报告中提到,柔性电子与可穿戴电子技术的快速发展对新型低温焊料提出了迫切需求,而气候变化背景下催化剂设计与带隙工程也亟需经济可行的创新方案。他的研究团队通过结合基础表面热力学与自主过程调控,为这些行业挑战提供了突破性解决思路。
报告围绕两大核心研究方向展开:其一,利用纳米级(约 5 纳米)钝化金属氧化物的成分复杂性抑制金属颗粒凝固,实现显著过冷效应,进而制备出免加热焊料,这类金属颗粒可制成金属墨水,用于在生物组织、植物或塑料等纹理化软物质表面印刷导电轨迹;同时,基于氧化物壳层破裂触发凝固的特性,团队实现了原位凝固金属基软光刻技术。其二,将钝化氧化物中的物种形成作为 “筛选门”,可控地向溶液中引入活性金属离子,通过一维有机金属加合物的聚合诱导自组装,制备多金属中心有机金属组件 / 导线。该过程属于活性聚合,可实现高长径比有机金属纳米材料的无限生长;配体经后期热解后形成碳包覆金属氧化物,展现出不同于母体氧化物的特殊催化活性和独特晶体管性能,为二极管、栅极等微电子元件的低成本制造提供了可能。此外,通过定向沉积有机金属加合物,无需复杂制造流程即可实现多半导体鳍式场效应晶体管(FINFET)结构。报告最后,Thuo 教授强调,液态金属中纳米级表面 / 界面的多功能性,为新型材料研发与技术创新开辟了重要路径。
报告结束后,大家围绕液态金属材料的成分调控、制备工艺优化、实际应用场景拓展等问题踊跃提问,与 Thuo 教授展开了深入的跨学科学术交流。双方各抒己见,碰撞出思想火花,现场反响热烈,充分彰显了该研究领域的前沿性与交叉创新性。

饶伟研究员为Martin Mwangi Thuo教授颁发论坛纪念牌
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