一個研究小組開發了一種新材料，它不僅有彈性，而且不受氣體和液體的影響，這是這類材料通常不擅長的領域，而這可能對製造柔性電池或可穿戴電子設備很有用。

設計材料往往需要在某些特性之間進行權衡。如果希望某種物品能夠阻止氣體和液體進入內部，那麼通常就需要一種較為強韌和堅固的材料。另一方面，如果需要有一點彈性的東西，那麼只能選擇至少讓一些氣體或液體滲入。

但在一項新的研究中，北卡羅來納州立大學（NCSU）的研究人員已經開發出一種新材料可以同時做到這兩點。關鍵是一種被稱為共晶鎵和銦（EGaIn）的奇怪合金，它是由這兩種軟金屬組成的，在室溫下是液體。鎵銦已被證明是一種多功能的材料–近年來它被用作碳捕獲催化劑、可溶解的植入物以及可拉伸和可扭曲的電子設備。

為了製造他們的新材料，研究小組將一層薄薄的氮化鎵包裹在一種彈性聚合物中。在聚合物的內部是一系列微小的玻璃珠，它們使氧化鋁不會聚集在一個地方。這使得這種新材料成為一種有彈性的柔性聚合物，它的液態金屬中心能有效地防止氣體和液體通過。

在測試這種材料的有效性時，研究小組測量了液態金屬是否會隨著時間的推移而蒸發掉，以及氧氣是否會從這種聚合物製成的密封容器中逸出。在這兩種情況下，都沒有檢測到液體或氣體的損失，表明它是一個有效的屏障。

在更詳細的實驗中，研究人員測試了這種聚合物在可拉伸電子設備中作為密封的效果如何，實驗裝置包括一個電池和一個熱傳導系統。同樣，該聚合物幫助這兩種設備很好地發揮了它們的作用，在500次循環中保持了電池的高容量，並增加了傳熱系統的導熱性。

最後，該團隊在聚合物上添加了一個信號傳輸窗口，並證明它也可以用來讓無線信號通過。綜上所述，這些實驗表明，這種靈活的、非滲透性的材料可以有一系列的應用。

一個可能的缺點是，EGaIn相對昂貴。但研究小組說，未來應該有空間來優化材料以降低成本，因為成本不是這項研究的重點。如果希望降低成本，他們建議的一種方法是使用更薄的氮化鎵薄膜。

這項研究發表在《科學》雜誌上。