研究前沿:苏州大学严锋-可拉伸电子/液态金属-膜材料 | Nature Electronics

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查看108 | 回复0 | 2024-7-28 11:06:18 |阅读模式
可拉伸电子设备Stretchable electronic devices,可用于开发生物电子、可穿戴设备和医疗保健监测。但是,基于液态金属的可拉伸装置,通常需要复杂的制造工艺,并且在液态金属和聚合物基底之间的界面粘附性不高。
今日,苏州大学Sijie Zheng, Xiaowei Wang,严锋Feng Yan等,在Nature Electronics上发文,报道了含有半嵌入semi-embedded液态金属颗粒的电纺聚合物纤维膜,可用于制造可拉伸的电子产品。纤维网内的液态金属颗粒,在压力下破裂,从而填充了纤维网中的间隙,以形成导电区域。从而利用电路图案印章stamps工艺,创建了具有高分辨率(最小线宽50µm)和稳定性(超过30,000个100%应变周期)的电路。这些电路,有望集成于各种电子元件,以实现不同的功能,包括方波信号输出、发光和无线充电。这种方法,还创建用于生物电信号监测的传感器,从而说明膜材料的生物相容性和渗透性。研究还表明,含液态金属的纤维膜,可以分离成单独的组分并回收再利用。

Pressure-stamped stretchable electronics using a nanofibre membrane containing semi-embedded liquid metal particles.利用具有半嵌入液态金属颗粒的纳米纤维膜,压印制造可拉伸电子产品。

图1 具有半嵌入液态金属颗粒的纳米纤维膜liquid metal-containing nanofibre membrane,LMNM和压印导电路径的制造示意图。


图2: 热塑性聚氨酯弹性体 thermoplastic polyurethane ,TPU纳米纤维中,液态金属liquid metal,LM颗粒,对压印导电路径的影响。


图3: 具有液态金属颗粒的纳米纤维膜LMNM的机械和电气性能以及稳定性。


图4:基于具有液态金属颗粒的纳米纤维膜LMNM的功能电路和回收过程。


图5:基于具有液态金属颗粒的纳米纤维膜LMNM的发光电路和环形无线能量传输电路。


图6:渗透性、生物电检测和光热转换能力。
文献链接Zheng, S., Wang, X., Li, W. et al. Pressure-stamped stretchable electronics using a nanofibre membrane containing semi-embedded liquid metal particles. Nat Electron (2024). https://doi.org/10.1038/s41928-024-01194-0https://www.nature.com/articles/s41928-024-01194-0本文译自Nature。
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