近期，中国科学院理化技术研究所与清华大学联合研究小组，首次报道了液态金属焊接纳米颗粒效应。论文题为《基于液态金属模板电化学焊接效应实现薄层导电多孔纳米金属网》(Tang et al., Thin, Porous, and Conductive Networks of Metal Nanoparticles through Electrochemical Welding on a Liquid Metal Template, Advanced Materials Interfaces, 2018: 1800406，封面文章)。

　　研究组首次发现，将包裹有金属纳米颗粒的液态金属小球置于碱性溶液中时，原本分散的颗粒会以自组织方式被连接成纳米多孔网状结构且易于剥离下来(图1)。究其原因，是在碱性溶液中，液态金属界面呈还原性，而铜纳米颗粒表面由于氧化会形成氧化物;二者在溶液中电化学势不同，体系于是发生电化学反应，由此造成纳米颗粒表面的氧化物被还原，进而导致新生成的金属铜将周围铜颗粒牢牢粘结到一起。这一过程如同经典的金属焊接一般，因此研究小组将其命名为“液态金属焊接纳米颗粒效应”。

　　颗粒网状物具有良好的机械强度，由此可将其从液态金属表面剥离开来并转移到其它基底上。通过测量这一类特殊的由金属颗粒组成的薄膜多孔材料的导电性，发现其与普通金属导电材料不同：体系中存在一种由电场导致的电阻降低特性;当电压过高时，测试电阻会突然增大数个量级，说明过高电压会导致颗粒网的导电性失效。

　　深入研究揭示，造成电阻降低的原因在于外加电场下静电作用会使部分分开的颗粒网连接到一起增加了导电通路;而电阻骤升的原因则是大电流下电迁移作用增强，使得颗粒连接断开而失去导电能力。以上发现促成了利用液态金属编织微米厚度多孔导电颗粒网方法的建立，由此获得的新材料具有良好的机械强度和独特的电学性能。以上研究得到中科院院长基金与前沿科学项目及国家自然科学基金重点项目资助。