3Dyabo88亚博体育app下载地址和电导率:制造超拉伸导体

摘要: 上海的研究人员正在深入研究3Dyabo88亚博体育app下载地址导体,他们的发现最近发表在“ 一种高度透明且超伸缩的导体,在大变形过程中具有稳定的导电性 ”。作者周岳雷和吴培义跟进了可伸缩导体的不断发展和机电性能的改进,以及研究变形和 ...
上海的研究人员正在深入研究yabo88亚博体育app下载地址导体,他们的发现最近发表在“ 一种高度透明且超伸缩的导体,在大变形过程中具有稳定的导电性 ”。作者周岳雷和吴培义跟进了可伸缩导体的不断发展和机电性能的改进,以及研究变形和缺陷的问题以及突破这些限制的方法。

分子协同设计。分子协同设计的示意图,包括由DFT和动态氢键网络预测的优化的富离子结构。b具有不同IL含量的导体的真实拉伸应力 - 应变曲线。应变速率为0.17s-1。c本质上可拉伸导体的SAXS轮廓。插图是导体的AFM相位图像。(比例尺:100 nm)d在1750-1600 cm-1范围内的本征可拉伸导体,PAA,PDMAPS和IL的红外光谱和相应的二阶导数曲线

软材料,尤其是导电材料,在人工智能和生物系统的应用中至关重要; 然而,需要做一些工作才能使它们变得更柔和,更灵活。添加到聚合物中的增塑剂和柔性链段是产生较软区域的一种方式,同时添加电子填料或离子电解质等导电元素,然后管理路径和网络。

研究人员致力于创建与交联网络相连的软纳米通道:

“在这里,我们介绍一种本质上可拉伸的导体。小分子液体状电解质,如ILs,提供电荷载体; 具有类似离子结构的聚合物,例如,多晶硅离子,实现与液体电解质的离子协同作用,从而组装导电纳米通道以避免电解质的聚集或泄漏风险; 动态网络由与导电纳米通道具有分子协同作用的聚合物构成,以保证结构完整性,变形适应性和环境稳定性。

导体可以通过离子和纳米通道的流动和分布来存储,创建和发送电信号,其中路径“动态地适应”变形。作者指出,该材料也是适当稳定的,表明在24小时内电导率变化3%,并且在极端温度下没有表现出熔点或玻璃化转变。

动态环境中的电气特性。该材料中导电路径的示意图适应变形。蓝线代表离子纳米通道,紫色部分代表动态网络。b拉伸 - 释放循环期间3Dyabo88亚博体育app下载地址导体的照片(比例尺:2 cm)。c变形过程中离子电导率的稳定性。d -10至100°C温度范围内离子电导率的相对变化(误差条:标准偏差)。e极低温或高温下离子电导率的长期稳定性。这些测量是湿度控制(60 RH%)

研究小组发现,可伸缩导体有望用于软机器人,并具有提供传感能力的能力。纳米级路径可适用于适应更大的变形问题,以及直接暴露于外部元件。

“受益于合理的设计,这种材料不仅突破了目前电子和离子导体遇到的极限,具有良好的透明性,超拉伸性,高模量,弹性网络的重新配置等,而且还大大提高了稳定性。动态环境,“研究人员总结道。

“我们相信当前的工作解决了本质上可拉伸导体领域的长期挑战,为纳米结构设计和器件制造提供了一般灵感,并且还可以促进智能机器人的发展,满足整体柔软度,高透明度,多种感官能力和环境稳定性。“

3Dyabo88亚博体育app下载地址和导电材料通常在电子元件的制造中配对,从桌面灯丝到复合材料,以及使用硅胶的研究。

[来源/图片:' 高透明,超伸缩导体,在大变形过程中具有稳定的导电性 ']

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2019-8-20 09:32
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