80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

搜索：  
南京大學陸延青教授和孔德圣教授團隊 Nano Lett.：基于銀納米線/液態(tài)金屬超高拉伸電學自愈合導體
2023-12-09  來源：高分子科技

  針對蓬勃發(fā)展柔性可拉伸電子的實際需求，可拉伸導體在近年來得到了廣泛的研究，其中最常見的是基于導電納米結(jié)構(gòu)和彈性體的復合材料。雖然這類導體材料具有一定的機械拉伸性，但經(jīng)過反復拉伸或劇烈的外力作用，復合導體容易產(chǎn)生微裂紋，從而導致電學性能不穩(wěn)定甚至失效。受生物系統(tǒng)存在的自修復機制啟發(fā)，液態(tài)金屬微膠囊已經(jīng)被用于電學自修復導體中，主要利用液態(tài)金屬微膠囊的破碎來實現(xiàn)電學自愈合，但由于缺乏合適的材料結(jié)構(gòu)設(shè)計，目前報道的相關(guān)文獻很難同時實現(xiàn)超高拉伸低電阻變化和經(jīng)過多次形變的電學愈合性能穩(wěn)定。


  針對以上問題，近日，南京大學陸延青教授和孔德圣教授團隊報道了一種基于銀納米線和液態(tài)金屬微膠囊的電學自修復導體，制備的導體具有較低的方阻（0.14 Ω/sq）, 在超大形變（單軸拉伸1000%和雙軸拉伸800%）的作用下，依舊具有較低的電阻變化，并具有廣域的電學自修復能力。該導體采用雙層的結(jié)構(gòu)設(shè)計，上層的銀納米線復合電極提供整個復合導體優(yōu)異的初始導電性（圖1d），下層為絕緣的液態(tài)金屬微膠囊愈合層（圖1e）。如圖2a所示，由于液態(tài)金屬微膠囊和銀納米線導電網(wǎng)絡(luò)之間存在強烈的力學相互作用，當銀納米線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生裂紋時，被裂紋的尖端應力場會撕裂液態(tài)金屬微膠囊，釋放出液態(tài)金屬修復了破碎的銀納米線導電網(wǎng)絡(luò)，從圖2b的光學照片可以清晰地看到在裂紋處釋放出了大量的液態(tài)金屬，連接了破碎的銀納米線網(wǎng)絡(luò)，起到愈合的效果，從而使拉伸過程中電阻變化相對較小。并通過微觀表征，可以看到在拉伸過程中，裂紋處釋放的液態(tài)金屬橋接了破碎的銀納米線網(wǎng)絡(luò)，并且在回復過程中液態(tài)金屬仍然位于裂紋處，而沒有發(fā)生泄露的現(xiàn)象（圖2e）。 


圖1. 自愈合導體的設(shè)計與制備 


圖2. 超高拉伸自愈合導體的愈合機理以及電學愈合性能


圖3. 銀納米沉積量和不同拉伸幅度對自愈合導體的影響


圖4. 基于自愈合導體在可穿戴多功能電子貼片的應用


圖5. 自愈合導體的雙軸拉伸電學愈合性能以及應用研究


  綜上所述，由于液態(tài)金屬微膠囊表面鈍化的氧化層會阻礙電子傳輸，需要在大形變或者遭受極端外力破壞才可以形成導電網(wǎng)絡(luò)，而針對純銀納米線復合電極，在拉伸過程中，由于銀納米線網(wǎng)絡(luò)的碎裂從而使電阻急劇上升。為此，利用液態(tài)金屬膜層上構(gòu)筑銀納米線復合電極，由于兩者具有強烈的力學耦合作用，在銀納米線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生微裂紋時，微裂紋的尖端應力場撕裂液態(tài)金屬微膠囊，在裂紋處選擇性的釋放液態(tài)金屬，橋接了破碎的銀納米線網(wǎng)絡(luò)，起到了電學自愈合效果。這樣的通用設(shè)計方法顯著提高了導體的拉伸電學變化和愈合效果，在柔性可拉伸電子器件具有廣闊的應用前景。
相關(guān)工作以“Ultrastretchable Electrically Self-Healing Conductors Based on Silver Nanowire/Liquid Metal Microcapsule Nanocomposites”為題發(fā)表在Nano Letters上，南京大學現(xiàn)代工程與應用科學學院博士生林勇為第一作者，通訊作者為陸延青教授和孔德圣教授。


  原文鏈接： https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.3c03670

版權(quán)與免責聲明：中國聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章？锘蛎襟w如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。
（責任編輯：xu）
【大 中 小】【打印】【關(guān)閉】

誠邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞