静电纺渗透性超弹性液态金属纤维毡构建可拉伸(2)
图5 | EGaIn-SBS的印刷和封装。a,在预拉伸激活之前(顶部)和之后(底部)以各种EGaIn图案模版印刷的SBS毡的数字图像(比例尺,1 cm)。b,显示超弹性图案化的EGaIn-SBS的数字图像。c,印刷有EGaIn互连并在释放状态(左)和拉伸和扭曲状态(右)安装有LED的封装的可拉伸垫的数字图像。通过在表面上进行SBS微纤维的后静电纺丝将其包裹起来。c中的插图显示了封装的可拉伸薄膜的横截面结构垫。d,印有EGaIn互连和水下安装的LED的封装可拉伸垫的数字图像。该垫在释放状态(左)和伸展状态(右)下在水下的性能都很好。e,封装的可拉伸垫的电阻与洗涤时间的关系。
图6 |单片可拉伸电子器件。a,示意图显示了通过交替电纺SBS纤维和模版印刷EGaIn电极来制造垂直堆叠的整体式可拉伸毡。b,三层单片可拉伸装置的数字图像以及每一层中的EGaIn电极结构。顶层(皮肤旁边)是ECG传感器,中间层是汗液传感器,底层是电加热器。c,三层单片可拉伸装置的顶层(ECG电极)的ECG信号。d,响应于不同的汗液量,三层整体可拉伸装置的中间层(汗液传感器)在不同应变下的电容(磷酸盐缓冲盐水(PBS)代表汗液)。e,响应不同浓度的NaCl溶液(使用NaCl水溶液代表人的汗液),不同应变下的中间层的电容。f,三层整体可拉伸装置的底层(加热器)的温度逐步升高,电压从0.07 V增加到0.75 V. g,加热器温度作为拉伸应变的函数(驱动电压为0.15 V)。h,加热器在0.2 V驱动电压下反复加热循环运行的温度。
综上所述,LMFMs是一种新型的可拉伸导体,可以通过在弹性静电纺丝纤维毡上涂覆或印刷液态金属来制备。通过简单的预拉伸过程,液态金属会自组织成横向多孔且垂直弯曲的网状物,该网状物悬挂在弹性纤维之间。与其他基于液态金属的最新可拉伸导体相比,LMFMs是迄今为止唯一能够同时实现超高导电性、超高Q值、超高应变、高生物相容性和高渗透性的材料策略。展示了一种概念验证的三层整体可伸缩电子垫,具有独特的渗透性和全超弹性的优势。原则上,可以通过增加设备层的数量来实现更多的功能。作者预计,LMFMs将成为一个通用和用户友好的平台,用于制造集成密度高、多功能和长期耐磨的单片可拉伸电子产品。
来源:易丝帮
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文章来源:《电子元件与材料》 网址: http://www.dzyjyclzz.cn/zonghexinwen/2021/0301/499.html
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