来自Carnegie Mellon大学的聚合物化学家和工程师团队开发了一种新的方法，可用于制造一类具有增强的电气和热性能的可拉伸聚合物复合材料。这些材料是有希望用于软机器人，自愈电子和医疗器械的候选人。结果发表于5月20日问题自然纳米技术。
在研究中，研究人员将其专业知识结合在基础科学和工程中，设计了一种统一掺入共晶镓铟（EGAIN）的方法，该方法是环境温度在环境温度下液体的金属合金。这创造了一种新材料 - 一种高度可伸展，柔软，多功能的复合材料，具有高水平的热稳定性和导电性。
Carnegie Mellon和Soft Machines Lab主任的机械工程教授Carmel Majidi已经对开发新的软材料进行了广泛的研究，可用于生物医学和其他应用。作为本研究的一部分，他开发了橡胶复合材料，占据液体金属的纳米镜液滴。材料似乎是有前途的，但是他用于将组分结合的机械混合技术产生具有不一致的组合物的材料，结果不一致。
To surmount this problem, Majidi turned to Carnegie Mellon polymer chemist and J.C. Warner University Professor of Natural Sciences Krzysztof Matyjaszewski, who developed atom transfer radical polymerization (ATRP) in 1994. ATRP, the first and most robust method of controlled polymerization, allows scientists to string together monomers in a piece-by-piece fashion, resulting in highly-tailored polymers with specific properties.
“如果它们可靠，新材料才有效。Matyjaszewski说，您需要知道您的材料每次都会以同样的方式工作。““ATRP已被证明是创建具有一致，可靠的结构和独特性质的新材料的强大工具。”
Makidi，Matyjaszewski和材料科学与工程教授Michael R. Bockstaller使用ATRP将单体刷子附着到Egain Nanodroplets的表面。刷子能够将其连接在一起，形成液滴的强键。结果，液体金属均匀地分散在整个弹性体中，导致具有高弹性和高导热性的材料。
Matyjaszewski还注意到，在聚合物接枝之后，将Egain的结晶温度从15℃抑制到-80℃，延伸液滴的液相¬-其液体性质 - 下降至非常低的温度。
“我们现在可以在几乎任何聚合物或共聚物中悬挂液态金属，以定制其材料性质并提高它们的性能，”Majidi说。“这尚未以前做过。它打开了未来材料发现的大门。“
研究人员设想，该过程可用于将不同的聚合物与液态金属结合，并通过控制液态金属的浓度，它们可以控制它们正在产生的材料的性质。可能组合的数量是巨大的，但研究人员认为，在人工智能的帮助下，它们的方法可用于设计具有量身定制的属性的“令人令”的弹性体复合材料。结果将是一类新型材料，可用于各种应用，包括软机器人，人工皮肤和生物兼容的医疗设备。
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