액체금속(LM)은 뛰어난 신장성, 유연성 및 전기 전도성을 바탕으로 신축성과 유연한 응용 분야에 대한 탁월한 잠재력을 제공한다. 액체금속의 고유한 특성—예를 들어 높은 표면장력, 낮은 점도, 열악한 젖음성, 그리고 소결(sintering) 관련 과제—은 상용 인쇄에 활용하는 데 있어 상당한 장애 요인이 된다. 이를 극복하기 위해, 표면장력, 점도, 젖음성을 조절할 수 있는 자기소결 액체금속 복합 입자(LMCP) 잉크를 개발하였다. LMCP 잉크는 낮은 표면장력과 높은 점도를 요구하는 상용 인쇄 공정에 맞추어 설계되었으며, 다양한 기판 위에 인쇄할 수 있도록 한다. 이 잉크는 대기 조건에서의 단순 증발만으로 커피링(corner-ring) 현상 없는, 균열 없는, 이층(bilayer) 형성 없는, 그리고 후처리(post-processing) 없는 증착을 달성하면서도 전기 전도성을 유지한다. 주요 혁신은 다음과 같다: i) 폴리비닐피롤리돈(PVP)으로 캡핑된 액체금속 입자(LMP)를 활용하여 표면장력을 감소시키고 젖음성을 향상; ii) 점도 증강제로 라포나이트(Laponite)를 포함하고, 점도 제어를 위해 LMP 침강을 활용; iii) LMP 표면에서의 공동 자기조립(co-self-assembly)을 통해 PVP 및 Laponite로 캡슐화된 LMCP를 형성하여 자기소결을 촉진; iv) 용질-마랑고니(solutal-Marangoni) 구동 혼합 및 입자 침강에 의해 균일한 증착을 달성. 그 결과로 얻어진 LMCP 전극은 1200% 이상의 신장성을 보이며, 복잡한 구성으로의 패터닝이 가능하고, 공기 중에서 거의 1년간 안정성을 보인다. 또한, 신축성 메타물질 흡수체로서의 적용이 강조되어, 고도화된 인쇄형 전자소자에서의 잠재력을 보여준다.

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