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  液態金屬是一種具有高導電性、可流動性和低毒性的金屬導電填料，進一步微/納米化處理可以增強其在生物醫療、柔性電子、熱管理等領域的應用。然而，液態金屬微/納米顆粒易因極大的表面張力發生團聚，通常需要加入有機或無機分散劑對其進行穩定。傳統的分散劑如陽離子表活劑或硫醇均具有一定毒性，因此，大量的生物質資源如纖維素、殼聚糖等近年來被開發用于分散穩定液態金屬，但種類相對較少且功能單一，亟需開發新型生物質基多功能液態金屬分散劑。

  針對上述問題，北京林業大學材料學院彭鋒教授課題組將目光著眼于半纖維素基液態金屬穩定劑的開發，在前期的工作中，通過將溶解漿副產物木聚糖進行醛基化改性，制備了兼具生物相容性、優異穩定性的木聚糖基液態金屬墨水材料，可用于催化聚合和凝膠基傳感材料的制備（Green Chemistry, 2021, 23, 7796-7804）。但由于木聚糖分子間相互作用力較弱，成膜性較差，直接限制了木聚糖基液態金屬油墨的實際應用。因此，他們進一步以針葉木輻射松中的葡萄糖甘露聚糖類半纖維素（GM）為原料，通過改性制備得到羧甲基葡萄糖甘露聚糖（CGM）并進一步作為液態金屬（EGaIn）微/納米液滴的分散劑劑，制備出具有高效膠體穩定性的CGM/EGaIn墨水。與木聚糖基液態金屬油墨材料相比，除了同樣具有可在不同基質上打印成型的特點外，CGM/EGaIn油墨還可以自沉積形成具有高機械強度 (斷裂強度：~ 94 MPa和模量：~ 3.8 GPa)和光熱轉化功能的Janus薄膜（圖1-2）。此外，該薄膜較好的導電性和極佳的應變靈敏度，使其能夠有效作為傳感材料監測人體運動。本研究為半纖維素的高值化利用以及生物相容性和高性能納米液態金屬材料的開發提供了新的前景。

圖1，多功能羧甲基葡萄糖甘露聚糖/液態金屬納米油墨示意圖

圖2. CGM/EGaIn膜的Janus形貌和機械性能。（a）CGM/EGaIn膜的照片、表面和截面SEM圖；（b）CGM/EGaIn膜的截面能譜圖；（c）CGM/EGaIn膜的應力-應變曲線。

  該工作以“Self-Standing, Photothermal-Actuating, and Motion-Monitoring Janus Films One-Pot Synthesized by Green Carboxymethyl Glucomannan/Liquid Metal Nanoinks”為題發表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上（10.1021/acsami.2c04796）。文章第一作者是北京林業大學大學博士研究生胡亞潔，通訊作者為北京林業大學彭鋒教授，第一單位為北京林業大學林木生物質化學北京市重點實驗室。該研究得到國家重點研發項目（2019YFB1503803），北京林業大學杰出青年人才培培育計劃項目（2019JQ03017），制漿造紙科學與技術教育部重點實驗室開放基金項目（KF202007），教育部中國-111項目（BP0820033）等項目的資助。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c04796