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3D打印液态金属?导电性超普通柔性导体百万倍

2024-07-08 17:51:12 综合报道 阅读:
近日,宾夕法尼亚州立大学的研究团队开发了一种3D打印材料,这种材料柔软且可拉伸,并且这种材料不需要二次激活即可导电,其在成型后会自组装成导电通路,底面导电,顶面自绝缘···

传统的刚性电子设备通过导线来连接不同的组件,但对于发展日益兴旺的柔性机器人、可穿戴设备等领域来说,这种方式很难满足需求,为此业界一直在积极寻找开发柔软又具有灵活性的导体来满足此类新兴应用的需求。wFpednc

目前大部分的柔性可拉伸的导体相对来说导电性不太高,而液态金属这类导体虽然导电性很高,但需要复杂的二次过程来激活,例如拉伸、压缩、剪切摩擦、机械烧结和激光激活等,这些方法可能会导致导体泄露或出现其他一些故障。wFpednc

近日,宾夕法尼亚州立大学的研究团队开发了一种3D打印材料,这种材料柔软且可拉伸,并且这种材料不需要二次激活即可导电,其在成型后会自组装成导电通路,底面导电,顶面自绝缘。wFpednc

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具体来说,研究人员将液态金属与PEDOT:PSS(一种导电聚合物)和亲水性聚氨酯结合在一起,使液态金属形成颗粒的形态。当打印和加热材料时,其底面上的液态金属颗粒就会自组装成导电通路,而顶层的颗粒由于暴露在富氧环境中就会氧化,形成绝缘顶层。导电层对于向传感器传递信息至关重要,而绝缘层则有助于防止信号泄漏,以及防止导体传输杂散信号。wFpednc

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测试结果表面,该材料与现有的不需要活化过程的可拉伸的柔性导体相比,它的导电性高出一百万倍以上,电导率可达2089 S cm1,同时这种材料的延展性可达到800%以上,可用于各种柔性应用。wFpednc

据悉,这种无需激活的材料不仅更加可靠,而且使用起来也更加容易,3D打印的方式更是大大简化了柔性设备的制造,研究人员目前正在探索该材料的其他潜在应用,主要的方向是为残疾人提供辅助技术。wFpednc

责编:Ricardo
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