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基于纳米限域聚合物的高延展率剪纸型纳米薄膜

发布时间:2018-10-09 访问次数:357次 来源:基于纳米限域聚合物的高延展率剪纸型纳米薄膜 分享:

可延展电子器件在柔性显示、电子皮肤和健康监测等领域具有巨大的应用前景,是集成电路与微电子研究领域的一个全新发展方向。

可延展电子方向的研究当前面临的主要挑战之一,在于同时实现导电材料的高柔性、高延展率和高电子迁移率。虽然现有的高分子材料制备技术通过导电纳米薄膜和纳米限域材料的制备部分解决了上述问题,但其在材料宏观性能的调控或延展率的进一步提升上仍较为局限。针对这一问题,纽约州立大学布法罗分校的Shenqiang Ren教授通过将剪纸构型应引入纳米限域聚合物薄膜,获得了兼顾柔性、延展性和导电性的薄膜,为可延展电子的设计和开发提供了新的思路。该文章在期刊Advanced Materials上发表。

图1. (a)TFB和P3BT的化学结构;

(b)PthTFB纳米薄膜制备示意图,及其在水面的照片;

(c)PthTFB纳米薄膜的投射电镜照片;

(d)PthTFB纳米薄膜的3D拓扑示意图。

将该薄膜转印到PET基底上,并引入剪纸构型,可以使结构的延展率得到大幅度的提升。即使薄膜经历2000%的拉伸应变,并循环加载1000次以上,结构的电导率也基本保持不变。

图2. 采用剪纸构型的PthTFB纳米薄膜在不同拉伸应变下的照片。

图3. 剪纸型PthTFB纳米薄膜接入LED电路后承受变形的实验照片。

文章链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201706390