新型透明電導(dǎo)體可像橡皮筋般拉伸
美國(guó)休斯敦大學(xué)教授、著名華裔納米材料專家任志鋒領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì),最近開(kāi)發(fā)出一種可像橡皮筋一樣循環(huán)拉伸而不改變性能的透明電導(dǎo)體。這項(xiàng)成果在柔性電子學(xué)和人體可植入設(shè)備等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
據(jù)美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》近日發(fā)表的研究論文,任志鋒團(tuán)隊(duì)利用自己創(chuàng)造的“納米晶界加工法”,制備出漁網(wǎng)狀、彎曲、寬度精確可控的金屬納米線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),然后將其黏附到由聚二甲基矽氧烷制成的柔性襯底,制成可拉伸、無(wú)疲勞特性的透明電導(dǎo)體。 任志鋒告訴新華社記者,在試驗(yàn)測(cè)試中,這個(gè)電導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了4倍拉伸,此時(shí)還具有與商業(yè)化的氧化銦錫透明導(dǎo)電膜相當(dāng)?shù)膶?dǎo)電和透明性能?傮w而言,該電導(dǎo)體能在拉伸2.5倍多達(dá)5萬(wàn)個(gè)循環(huán)后,電阻、透光率和結(jié)構(gòu)基本上保持不變。“這就是說(shuō),該電導(dǎo)體能像橡皮筋一樣被拉伸,且一直保持良好的導(dǎo)電性和透明性”。 任志鋒說(shuō),疲勞是金屬材料的死敵,通常金屬材料在很小的形變下(例如1%)拉伸數(shù)千個(gè)循環(huán)就會(huì)斷裂失效。他們的可拉伸透明電導(dǎo)體解決了疲勞問(wèn)題,一個(gè)原因是該電導(dǎo)體的金納米網(wǎng)絡(luò)本身就具有很好的拉伸性能,另外他們發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)金屬網(wǎng)絡(luò)和其襯底之間的黏附力,也能有效地提高拉伸性能和消除應(yīng)變疲勞問(wèn)題。 |