可扩展的微线通过联合挤出液体金属和热塑性弹性体的热绘制

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 功能性微电线的可扩展制造对于先进的电子设备至关重要.
• 液体金属 (LM) 合金具有独特的电气和自我愈合特性.
• 将可拉伸导体整合到织品中需要坚固且适应性强的材料.

研究的目的:

• 展示一种可扩展的方法来生产基于液态金属 (LM) 的微电线.
• 通过热绘图参数来研究微线尺寸的控制.
• 描述微电线的电气特性和自我修复能力.

主要方法:

• 和 (EGaIn) 合金核心与 styrene-ethylene/butylene-styrene (SEBS) 外的联合挤出.
• 共同挤出材料的热绘图,以控制微电线尺寸.
• 分析挤出温度,料速度和绘制速度对微电线尺寸的影响.
• 在机械变形 (拉伸,扭曲) 和自愈评估下进行电气表征.
• 在棉织物上对微电线污水性进行定性测试.

主要成果:

• 实现了可控尺寸的基于LM的微电线的可扩展生产.
• 通过调整绘图参数,证明了对核心直径和外厚度的精确控制.
• 制造出最小的微电线,核心直径为52±14μm,外厚度为46±10μm.
• 证实微电线在变形下表现出可调节的电阻,并具有完全的自我修复能力.
• 成功地证明了微电线在布料上用于图案的可排污性.

结论:

• 热绘图是一种有效的技术,可用于基于LM的微电线的可扩展生产.
• 制造的微电线具有出色的伸展性,自我修复性和电导性.
• 这些微线适合整合到电子织品中,为可穿戴电子产品开辟了道路.