液态金属表面着色技术优化探析

已有的液态金属由于其自身物性或合金组成所限，所形成的液态金属自身光泽大多呈银白色，色彩十分单一，限制了其在不少对色彩和美观要求较高的工业场合的应用。因此，需要尝试改进或调整液态金属的颜色性能，使其颜色彩色化、丰富化。若能对液态金属赋予彩色功能，将大大提升其性能，由此实现色彩丰富的印刷电子或3D金属制作，可望显著增强产品的体验感和艺术价值。

在技术方式上，可以考虑将液态金属与彩色染料混合［1］，但会存在一定的难以均匀掺混配制的难题。在液态金属中加载本身带有色彩的颜料来获得预期色彩的金属材料时，由于所加载的颜料大多为无机氧化物材料，导电性能较差，当颜料颗粒比例过多时，容易对液态金属的性能造成一定的影响。不过，借助具有一定色彩的高导电纳米颗粒的加载，可部分改善最终材料的性能。

除上述途径外，实际上，通过在液态金属表面涂覆的方法，也可实现彩色液态金属的效果（图3.4），这是现阶段已能实现并有实际应用的一种方法［2］。一种具体途径如下：首先将液态金属涂覆在基板上（纸、PVC等）；然后借助冷冻过程使液态金属变成固体；再将颜料浆液涂覆在已经呈固体状态的液态金属上，待其风干并封装后即可实现彩色化（图3.4）。该方法制备打印的彩色液态金属，导电性能良好，且具有抗氧化性和防锈性功能。可以看出，采用涂覆方法制备的彩色液态金属基本上不会对液态金属的导电性能产生任何影响。

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图3.4　彩色化液态金属电子电路（a、b）及其反射率特性（c）［2］

液态金属的彩色化可以应用在方方面面，现阶段已能用彩色化的液态金属制作出各种导电性能良好的电子电路，也可用彩色化的液态金属书写字体、制作精美的艺术工艺品或导电电源等。

除此之外，还可通过包覆纳米材料、掺杂荧光物或发色基团等手段实现液态金属的彩色化，使流动的液态金属具有色彩。由此，液态金属可在实现变形和流动的同时，呈现出柔性化可导电的特点，在可自动组装的情况下，能自动改变自身的炫酷外表颜色。