[发明专利]一种GaInO液态合金的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种GaInO液态合金的制备方法及应用。将高纯In金属按摩尔数0.17~0.28，高纯Ga金属按摩尔数0.83~0.72分别进行称量并放入烧杯中，再将烧杯放在磁力搅拌器上。将整体放入真空手套箱内，通过磁力搅拌器给烧杯加热至50℃~80℃，并不断搅拌至烧杯中的金属变为液态后，用注射器向液态金属缓慢注射2~6ml氧气（纯度为99.7%）并继续搅拌30~60min后获得GaInO液态金属。该液体金属可以精确控制不同指示温度和粘度，具有优良的导电、导热和个性化成型能力，且制备简单、使用方便、成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种GaInO液态合金的制备方法及应用，属于生物类材料制备技术领域。

背景技术

液态金属，指熔点不超过660.37℃的一类金属，它们具有高的热导率、良好的比热、低粘度和稳定性，是目前用于制备新型电源、电磁器件最有前景的一类材料。

近年来，随着人口老龄化，中、青年创伤的增加，高新技术生物医用材料的基础研究工作也得到了全世界的广泛重视，其产业也获得了空前的高速发展。随着医疗生活水平的提高，对人体用植入生物医用材料的生物相容性、生物安全性、植入后的长期稳定性以及病人舒适性的要求越来越高，这就需要研发的生物医用植入材料除了具有复合功能的同时，还应能够在人体的不同体温环境下长期生存。将研发出的生物医用植入材料长期浸泡在人体模拟体液环境如人工血液、人工骨髓液、人工唾液中进行体外生物活性实验，并观察植入体与周围体液中的离子交换与预成骨活性是植入物材料在进入动物实验前应用最普遍的成骨活性评价体系。然而，这种体外生物活性的评价体系在实际中面临的普遍困难在于：当植入体材料应用在人体不承重的骨部位，其修复时间至少为6周，而当植入体材料应用在人体承重的骨部位，其修复时间至少为1年，因此，对于基础研究来说需要长时间的将植入体材料与人体模拟体液共存培养。由于人体各部位的温度在36.0~36.7℃范围内变化，当有外材料植入时，外界的细菌、病毒侵入，往往会使IL-6水平升高，引起炎症反应，致使人体温度升高到近41℃左右，这就是俗称的发烧。但是，现有方法在进行人体模拟体液的实验评价时，温控范围只是恒温在36℃左右，没法反映人体温度的实际变化情况，因此，长时间的实验过程需要模拟不同人体温度下复杂过程。针对上述情况，设计能够迅速、明显的反映人体温度范围的探测材料就十分必要了。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高导电性、不亲水、粘度好的GaInO液态合金的制备方法，具体包括以下步骤：将纯In金属和纯Ga金属混合后放入容器中，将整体置于真空条件下，将其加热至50℃~80℃，并不断搅拌至金属变为液态，然后向液态金属缓慢通入氧气，并继续搅拌30~60min后获得GaInO液态金属；其中，In金属的摩尔百分比为17~28%，Ga金属摩尔百分比83~72%。

优选的，本发明所述In金属和Ga金属的纯度均大于等于99.99%。

优选的，本发明所述氧气的通入量为Ga-In混合摩尔数的0.3~0.5倍。

优选的，本发明整个制备过程在真空手套箱内进行。

本发明的另一目的是将GaInO液态合金用于生物材料用于监测生物材料与人体模拟体液共培养过程中人体模拟体液的温度变化情况。具体方法为：将配置好人体模拟体液调整至健康的人体初始温度36℃±1℃后，放入真空手套箱或绝热箱中，抽真空，隔绝溶液与周围环境的热交换作用，将制备好的不同熔点的GaInO液态合金滴入溶液中，再将所要评价的生物材料放入模拟体液，观察不同熔点的GaInO液态合金的状态变化过程。

本发明制备不同熔点的CaIn合金，而且，在此基础上添加氧（O）作为液态合金的增粘剂，增加它的表面张力和粘度，将其用作人体体温检测系统的指示材料；当人体由于引入微观细菌而引起温度升高，该材料可迅速改变状态。结合本发明所述方法制备得到材料优良的导电、导热及不溶于水的性质，可用于制作出成本低廉、操作简便、个性化的仿生人体温度探测器。

与现有技术相比，本发明的优点在于：