Synthesis and application of core–shell liquid metal particles: a perspective of surface engineering
Source abstract
Abstract
Liquid metal micro/nano particles (LMPs) from gallium and its alloys have attracted tremendous attention in the last decade due to the unique combination of their metallic and fluidic properties at relatively low temperatures. Unfortunately, there is limited success so far in realizing the highly controllable fabrication and functionalization of this emerging material, posing great obstacles to further promoting its fundamental and applied studies. This review aims to explore solutions for the on-demand design and manipulation of LMPs through physicochemically engineering their surface microenvironment, including compositions, structures, and properties, which are featured by the encapsulation of LMPs inside a variety of synthetic shell architectures. These heterophase, core-shell liquid metal composites display adjustable size and structure-property relationships, rendering improved performances in several attractive scenarios including but not limited to soft electronics, nano/biomedicine, catalysis, and energy storage/conversion. Challenges and opportunities regarding this burgeoning field are also disclosed at the end of this review.
Source: openalex_inverted_index · Quality: candidate unverified · Source record ↗
Research context
OpenAlex topics: Pickering emulsions and particle stabilization · Micro and Nano Robotics · Nanomaterials and Printing Technologies
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
CAS Key Laboratory for Biomedical Effects of Nanomaterials and Nanosafety
CAS Center for Excellence in Nanoscience
National Center for NanoScience and Technology
Beijing 100190
P. R. China
Funding
National Natural Science Foundation of China
References (100+)
Show source-provided references
1. Daeneke · Chem. Soc. Rev. · 2018 · 47 · 407310.1039/C7CS00043J ↗
2. Khoshmanesh · Lab Chip · 2017 · 17 · 97410.1039/C7LC00046D ↗
3. Kalantar-Zadeh · ACS Nano · 2019 · 13 · 738810.1021/acsnano.9b04843 ↗
4. Song · Small · 2020 · 16 · e190339110.1002/smll.201903391 ↗
5. Lin · Adv. Sci. · 2020 · 200019210.1002/advs.202000192 ↗
6. Ren · Adv. Funct. Mater. · 2016 · 26 · 811110.1002/adfm.201603427 ↗
7. Malakooti · Nanoscale Adv. · 2020 · 2 · 266810.1039/D0NA00148A ↗
8. Chen · Matter · 2020 · 2 · 144610.1016/j.matt.2020.03.016 ↗
9. Dickey · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 160642510.1002/adma.201606425 ↗
10. Zhu · Small · 2020 · 16 · e190384110.1002/smll.201903841 ↗
11. Yan · Chem. Soc. Rev. · 2018 · 47 · 251810.1039/C7CS00309A ↗
12. Liang · Chem. – Eur. J. · 2018 · 24 · 1761610.1002/chem.201801957 ↗
13. Guo · Energy Environ. Sci. · 2019 · 12 · 260510.1039/C9EE01707K ↗
14. Yarema · J. Am. Chem. Soc. · 2014 · 136 · 1242210.1021/ja506712d ↗
15. Lin · Small · 2015 · 11 · 639710.1002/smll.201502692 ↗
16. Tevis · Langmuir · 2014 · 30 · 1430810.1021/la5035118 ↗
17. Tang · Adv. Mater. · 2016 · 28 · 60410.1002/adma.201503875 ↗
18. Wang · ACS Nano · 2018 · 12 · 1021210.1021/acsnano.8b05203 ↗
19. Yunusa · Nano Lett. · 2018 · 18 · 249810.1021/acs.nanolett.8b00164 ↗
20. Zavabeti · Nat. Commun. · 2016 · 7 · 1240210.1038/ncomms12402 ↗
21. Liu · Chem. Commun. · 2020 · 56 · 622910.1039/D0CC02108C ↗
22. Liu · J. Microelectromech. Syst. · 2012 · 21 · 44310.1109/JMEMS.2011.2174421 ↗
23. Zavabeti · Science · 2017 · 358 · 33210.1126/science.aao4249 ↗
24. Carey · Nat. Commun. · 2017 · 8 · 1448210.1038/ncomms14482 ↗
25. Li · Adv. Funct. Mater. · 2018 · 28 · 180419710.1002/adfm.201804197 ↗
26. Jadzinsky · Science · 2007 · 318 · 43010.1126/science.1148624 ↗
27. Hohman · Nano Lett. · 2011 · 11 · 510410.1021/nl202728j ↗
28. Farrell · Langmuir · 2018 · 34 · 23410.1021/acs.langmuir.7b03384 ↗
29. Liu · Nanoscale · 2020 · 12 · 1373110.1039/D0NR00988A ↗
30. Centurion · Chem. Commun. · 2019 · 55 · 1129110.1039/C9CC06081B ↗
31. Sun · Nanoscale · 2019 · 11 · 265510.1039/C8NR08296K ↗
32. Hou · Acta Biomater. · 2020 · 102 · 40310.1016/j.actbio.2019.11.023 ↗
33. Farrell · ACS Appl. Nano Mater. · 2020 · 3 · 629710.1021/acsanm.0c01056 ↗
34. Lin · Nanoscale · 2018 · 10 · 1987110.1039/C8NR05600E ↗
35. Lin · Chem. Sci. · 2017 · 8 · 383210.1039/C7SC00057J ↗
36. Xia · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 631310.1002/adma.201302820 ↗
37. Hoshyargar · J. Am. Chem. Soc. · 2017 · 139 · 146410.1021/jacs.6b05957 ↗
38. David · Nanoscale · 2019 · 11 · 2141910.1039/C9NR05551G ↗
39. Ghasemian · Adv. Funct. Mater. · 2019 · 29 · 190164910.1002/adfm.201901649 ↗
40. Zhang · Adv. Funct. Mater. · 2014 · 24 · 379910.1002/adfm.201304064 ↗
41. Tang · Adv. Mater. Technol. · 2019 · 4 · 180042010.1002/admt.201800420 ↗
42. Xu · Chem. Soc. Rev. · 2013 · 42 · 255510.1039/C2CS35282F ↗
43. Zhu · Nano Lett. · 2019 · 19 · 212810.1021/acs.nanolett.9b00364 ↗
44. Robatjazi · Sci. Adv. · 2019 · 5 · eaav534010.1126/sciadv.aav5340 ↗
45. Handschuh-Wang · ChemPhysChem · 2018 · 19 · 158410.1002/cphc.201800129 ↗
46. Gogate · Ultrason. Sonochem. · 2015 · 27 · 48010.1016/j.ultsonch.2015.06.019 ↗
47. Xing · Langmuir · 2005 · 21 · 418510.1021/la047268e ↗
48. Okitsu · Langmuir · 2001 · 17 · 771710.1021/la010414l ↗
49. Xu · ACS Nano · 2010 · 4 · 320910.1021/nn100987k ↗
50. Mohapatra · Nat. Chem. · 2017 · 9 · 13510.1038/nchem.2633 ↗
51. Mehrdad · J. Appl. Polym. Sci. · 2011 · 120 · 370110.1002/app.33578 ↗
52. Lebovitz · Polymer · 2003 · 44 · 282310.1016/S0032-3861(03)00225-8 ↗
53. Sutter · J. Phys. Chem. C · 2012 · 116 · 2057410.1021/jp305806v ↗
54. Morris · Nanoscale · 2019 · 11 · 1730810.1039/C9NR06369B ↗
55. Kumar · Ultrason. Sonochem. · 2015 · 26 · 34010.1016/j.ultsonch.2015.03.012 ↗
56. Sudo · RSC Adv. · 2017 · 7 · 67810.1039/C6RA26085C ↗
57. Yamaguchi · Angew. Chem., Int. Ed. · 2015 · 54 · 1280910.1002/anie.201506469 ↗
58. Lu · Nat. Commun. · 2015 · 6 · 1006610.1038/ncomms10066 ↗
59. Yu · Angew. Chem., Int. Ed. · 2017 · 56 · 1360610.1002/anie.201705996 ↗
60. Hu · Biomaterials · 2019 · 217 · 11930310.1016/j.biomaterials.2019.119303 ↗
61. Liao · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2019 · 11 · 4735810.1021/acsami.9b16675 ↗
62. Li · Nat. Commun. · 2019 · 10 · 351410.1038/s41467-019-11466-5 ↗
63. Gan · Small · 2019 · 15 · 180483810.1002/smll.201804838 ↗
64. Tang · Small · 2018 · 14 · e180011810.1002/smll.201800118 ↗
65. Chechetka · Nat. Commun. · 2017 · 8 · 1543210.1038/ncomms15432 ↗
66. Thrasher · Adv. Mater. · 2019 · 31 · e190386410.1002/adma.201903864 ↗
67. Park · ACS Nano · 2019 · 13 · 912210.1021/acsnano.9b03405 ↗
68. Zhang · Chem. Mater. · 2020 · 32 · 480810.1021/acs.chemmater.0c01615 ↗
69. Yan · Nat. Nanotechnol. · 2019 · 14 · 68410.1038/s41565-019-0454-6 ↗
70. Gan · Macromol. Rapid Commun. · 2019 · 40 · e190053710.1002/marc.201900537 ↗
71. Ma · ACS Macro Lett. · 2019 · 8 · 152210.1021/acsmacrolett.9b00783 ↗
72. Yeow · Chem. Soc. Rev. · 2018 · 47 · 435710.1039/C7CS00587C ↗
73. Zhang · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2015 · 7 · 194310.1021/am5077364 ↗
74. Zavabeti · Adv. Funct. Mater. · 2018 · 28 · 180405710.1002/adfm.201804057 ↗
75. Li · J. Mater. Chem. C · 2020 · 8 · 165610.1039/C9TC06883J ↗
76. Oloye · Nanoscale · 2019 · 11 · 970510.1039/C9NR02458A ↗
77. Taccardi · Nat. Chem. · 2017 · 9 · 86210.1038/nchem.2822 ↗
78. David · Langmuir · 2018 · 34 · 1055010.1021/acs.langmuir.8b02303 ↗
79. Zheng · Adv. Funct. Mater. · 2020 · 30 · 191052410.1002/adfm.201910524 ↗
80. Xia · Nanoscale · 2019 · 11 · 1018310.1039/C9NR01963D ↗
81. Wang · Adv. Mater. · 2019 · 31 · 190506710.1002/adma.201905067 ↗
82. Guerrero-Martinez · Adv. Mater. · 2010 · 22 · 118210.1002/adma.200901263 ↗
83. Hu · Biomaterials · 2019 · 207 · 7610.1016/j.biomaterials.2019.03.043 ↗
84. Chen · Chem. Soc. Rev. · 2017 · 46 · 461410.1039/C6CS00537C ↗
85. Liu · Chem. Commun. · 2020 · 56 · 185110.1039/C9CC09330C ↗
86. Lu · Nano Lett. · 2017 · 17 · 213810.1021/acs.nanolett.6b04346 ↗
87. Ye · Nano Energy · 2019 · 61 · 38110.1016/j.nanoen.2019.04.075 ↗
88. Zhu · Nano Energy · 2019 · 62 · 88310.1016/j.nanoen.2019.06.023 ↗
89. Wang · Adv. Mater. · 2015 · 27 · 710910.1002/adma.201502200 ↗
90. Zheng · Sci. Rep. · 2014 · 4 · 458810.1038/srep04588 ↗
91. Ladd · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 508110.1002/adma.201301400 ↗
92. Zhao · Front. Energy · 2017 · 11 · 53510.1007/s11708-017-0463-9 ↗
93. Khan · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2014 · 111 · 1404710.1073/pnas.1412227111 ↗
94. Boley · Adv. Mater. · 2015 · 27 · 235510.1002/adma.201404790 ↗
95. Tang · iScience · 2018 · 4 · 30210.1016/j.isci.2018.05.013 ↗
96. Liu · Nanoscale · 2019 · 11 · 1761510.1039/C9NR03903A ↗
97. Liu · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 10 · 2823210.1021/acsami.8b08722 ↗
98. Deng · Adv. Mater. · 2019 · 31 · e180781110.1002/adma.201807811 ↗
99. Pan · Adv. Mater. · 2018 · 30 · 170693710.1002/adma.201706937 ↗
100. Liu · Flexible Printed Electron. · 2019 · 4 · 01500410.1088/2058-8585/aafa3b ↗