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研究人员设计了创造弹性导体的新手段

来自北卡罗来纳州立大学的研究人员已经开发出一种创造由碳纳米管制成的弹性导体的新方法,这将有助于大规模生产用于新一代弹性电子设备。

“We’re optimistic that this new approach could lead to large-scale production of stretchable conductors, which would then expedite research and development of elastic electronic devices,” says Dr. Yong Zhu, an assistant professor of mechanical and aerospace engineering at NC State, and lead author of a paper describing the new technique.

弯曲的纳米管在平坦的表面上看起来像Quiggly线条。

可伸展的电子设备既具有更多弹性,也能符合各种形状。潜在的应用包括可掺入衣物,可植入的医疗装置和传感器中的装置,该传感器可以在无人驾驶飞行器上延伸。

为了开发这些可拉伸电子器件,需要创建具有弹性的导体,并且可以可靠地传输电信号,而无论它们是否被拉伸。

制作导电材料的一种方式是更有弹性的是“扣”它们。朱的新方法搭扣基板平面上的碳纳米管。将纳米管思考在一张纸上形成Quiggly线,而不是仅通过触摸纸张的底部向上和向下伸出的手风琴形状。朱的团队使用碳纳米管,因为它们是坚固的,稳定,优异的导体,并且可以将丝带排成一致。

新工艺首先使用转移印刷方法将对齐的碳纳米管放置在弹性基板上。然后拉伸基板,其将纳米管分离,同时保持它们的平行对准。

尖锐地,当基板被弛豫时,纳米管不返回其原始位置。相反,纳米管扣 - 在平坦的表面上创造看起来像一个平行的冲刺线的集合。

碳纳米管现在是弹性的 - 它们可以拉伸 - 但它们保留了它们的电性能。

这种新方法的关键益处是它将使弹性导体的制造更有效,因为碳纳米管可以在被拉伸之前施加。这与现有的制造过程兼容。“例如,可以调整滚动到卷式打印技术来利用我们的新方法,”朱说。

描述新方法的论文,“将对齐的碳纳米管作为拉伸导体屈曲:新的制造策略,“在线发布于1月23日先进的材料。该文件由冯旭博士学位合作。在NC状态的学生。该研究由国家科学基金会资助。

在另一篇新论文中,朱的团队首次证明了碳纳米管可以使用在施加纳米管之前拉伸弹性基板的技术弯曲。然后弛豫基板,迫使纳米管子从平面中扣。纳米管形成带有手风琴的波纹管弯曲的带状丝带。这种第二种技术以前用过其他材料使用。这篇论文,“用于可拉伸导体的碳纳米管的波浪丝带,“于1月19日出版先进的功能材料

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