制备GIN电子墨水的方法

如图9.5a所示，首先将重量为4～12 g的镍粉添加到含有20 ml GaIn24.5合金的烧杯中［6］。虽然镍的密度高于GaIn24.5合金，但是由于液态金属表面张力高，镍粉刚添加到GaIn24.5合金中会浮在液态金属表面（第一阶段）；随着不断搅拌（100 rpm），部分镍粉逐渐凝聚并沉浸到GaIn24.5合金中（第二阶段）；在室温下大约搅拌10 min，烧杯内的液体会分成两层，下层流体和GaIn24.5合金没有差异，而上层液体更加黏稠（第三阶段）；之后，将样品静置10 h，上层流体黏性进一步增强且更加黯淡（第四阶段），这层材料称之为GIN墨水［6］。

分别对两层液体的组成元素进行分析，结果分别如图9.6a（下层）和图9.6b（上层）所示。结果表明，镍粉主要分布在上层的GIN墨水中，而下层的液体几乎都是普通的GaIn24.5合金。磁性实验也表明，大多数镍粉分布在上层物质中。在上述合成过程中，为了便于搅拌，GaIn24.5液态金属是过量的。

图9.5　GIN墨水制备过程示意［6］

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图9.6　下层（a）和上层（b）物质的SEM图片及EDS元素分析［6］

图9.7a显示了添加不同含量的镍粉最终所能获得的GIN墨水中镍粉的比例［6］，并分别测量了不同质量比的GIN墨水的电阻率，结果如图9.7b所示。数据表明，同样是20 mL GaIn24.5液态金属，添加4～12 g的镍粉最终获得的GIN墨水质量比和电阻率没有明显差异。

图9.7　制备过程中添加不同含量镍粉后GIN中镍的质量比（a）和电阻率曲线（b）［6］