用于生物信号监控和智能包装的印刷自愈伸缩电子产品
Haoye Zhan1, Bo Wen1, Bin Tian1
1Laboratory of Printable Functional Materials and Printed Electronics, School of Physics and Technology, Wuhan University, Wuhan, 430072, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|May 1, 2024
概括
研究人员使用液体金属和专用聚合物开发了印刷的自我修复的伸缩电子产品. 这些设备提供了卓越的导电性,伸展性和无需外部触发的自我修复性,为耐用智能标签和传感器铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电子工程 电子工程
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 整合自我愈合对于提高印刷可拉伸电子产品的性能和寿命至关重要.
- 当前的挑战包括在这些设备中实现同时自我愈合,伸展性和高电性能.
研究的目的:
- 开发打印,设备级自愈可拉伸电子设备.
- 在自我愈合后保持出色的电性能和机械性能.
- 探索应变传感和环境监测中的应用.
主要方法:
- 液体金属/银碎形树突/聚乙烯-块-聚二烯-块-聚乙烯 (LM/Ag FDs/SIS) 导电墨水的丝网印刷.
- 使用一种自我愈合的热塑性聚氨 (TPU) 薄膜基板.
- 电导率,机电性质和自我修复能力的表征.
主要成果:
- 实现了具有高电导率 (1.6 × 105 S m-1) 的印刷自愈可拉伸电子设备.
- 证明了出色的机电性能,即使在重新修复后,在200%的应变下,电阻只增加了2.5倍,即使在重新修复后.
- 开发了一种具有良好的线性 (R2 ≈ 0.9994) 的自愈电容拉伸式应变传感器,并将其应用于生物信号检测.
- 设计了一个自我修复的电子智能标签,用于实时环境监测.
结论:
- 在TPU薄膜上开发的LM/Ag FDs/SIS导电墨水使得强大的,自我修复的可拉伸电子产品成为可能.
- 这些设备在可穿戴传感器和智能包装中的实际应用具有有前途的潜力.
