據物理學家組織網近日報道,美國北卡羅來納(nà)州(zhōu)立大學的研究人員采用銀納米線開發出具有高導電性和彈(dàn)性的導體(tǐ),有望製成可伸縮變形的電子設備。
可伸縮(suō)的電路將能夠勝任很(hěn)多剛性設備不可為的事情。例如,電子化“皮膚”可(kě)以幫助機器人拿起一些細微的物體,伸縮的顯示器和天線可以使手機(jī)和其他電子(zǐ)設備在拉伸和壓縮時不會影響其性能。然而,這類導體首先必須具有彈性,以便變形時仍能有效和(hé)可靠的(de)傳輸電子信(xìn)號。
該大學機械和航空航天工程助理教授朱(zhū)永(音譯)博士和其實驗室(shì)的博士生許峰(音譯)利用銀(yín)納米線開發出彈性導體。銀(yín)具有很高的導電性,也就是說它可以有效地傳輸電力。新的技術是將銀納米線嵌(qiàn)入高(gāo)分子(zǐ)聚合物中,這種聚合物可以承受大範圍內的(de)拉伸,而且不(bú)會(huì)影響銀納米線(xiàn)的導電性。
朱永博士說(shuō),這種製作方法其(qí)實很簡單。將(jiāng)銀納米(mǐ)線放(fàng)置於一個矽板,用(yòng)一種液體(tǐ)聚合物澆灌在矽襯底上。然後,將其加熱(rè),高溫(wēn)促使液體聚合物變成彈性(xìng)的(de)固體。由於聚合物(wù)在液態時(shí)是順著銀納米線周圍流(liú)動的,變成固態(tài)後納(nà)米線被“困”在聚合(hé)物中。這些聚合(hé)物隨後還可(kě)以很容易地從矽板上(shàng)揭下,這樣銀納米線也被打印製作成(chéng)可拉(lā)伸導線的模型。這種銀納米線導體模型在應用(yòng)於電子設備(bèi)製造過程中非常方便。
當嵌入納米(mǐ)線的聚合物拉(lā)伸和放鬆時,聚(jù)合物表麵含有納米線扣。最終的結果是,複合材料不包含納米線的一麵是平(píng)坦的,包(bāo)含銀(yín)納米線(xiàn)的一麵波浪起伏形成皺折。這些皺折(shé)使得材(cái)料伸(shēn)縮率提高50%,且不會影響銀納米線的電導率。這是因為即使聚合物被拉長,材料的扣形狀也會使納米線待在彼此相對(duì)固定的位置(zhì)。
朱永博士表示,新彈性(xìng)導體具有較高的導電性和一個穩定的應變範圍,在反複機械負荷下,仍能保持穩(wěn)定的性能。而其(qí)他伸縮導電材料通常是堆積在(zài)基板頂部,在反複機(jī)械拉伸或表麵摩擦下會出現脫(tuō)層狀(zhuàng)況。
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