基于混合层的银纳米线和碳纳米管的可变形朱尔加热电极及其在可更新的多细胞盲文显示器中的应用
Jinsung Kim1, Zhixin Xie1, Zihang Peng1
1Soft Materials Research Laboratory, Department of Materials Science and Engineering, Henry Samueli School of Engineering and Applied Science, University of California, Los Angeles, 420 Westwood Plaza, Los Angeles, CA 90095, USA.
研究人员使用银纳米线和碳纳米管在特殊聚合物上开发了可伸缩的朱尔加热电极 (JHE). 这些电极使电子盲文显示器等应用程序的低压热启动成为可能,提供高耐用性和刷新率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
- 执行器技术 执行器技术
背景情况:
- 软执行器系统需要可伸缩的电极来实现功能.
- 焦尔加热电极 (JHE) 对于热启动机制至关重要.
- 现有的JHE往往缺乏足够的伸展性,可模拟性或在高电压下运行.
研究的目的:
- 开发一种高度可拉伸,可模拟和低压的JHE.
- 为了证明JHE在软系统中的热启动能力.
- 将JHE集成到一个功能性的电子盲文显示器中.
主要方法:
- 使用混合层的银纳米线 (AgNWs) 和碳纳米管 (CNTs) 在预应力可变电活性聚合物 (BSEP) 膜上制造JHE.
- 通过AgNW/CNT沉积,创建具有低电阻 (300 Ω/平方) 的纹导电表面.
- 使用激光雕刻模拟蛇形痕迹并描述电极在应变下的性能 (高达80-90%的面积应变).
主要成果:
- 开发的JHE表现出稳定的抵抗力,高达80-90%的面积应变.
- 将7-9V应用于JHE将BSEP膜温度提高到其相位过渡点以上 (60°C>46°C),使其模量减少10^3.3.
- 一个带有个别可定位像素的电子盲文设备成功演示,在盲文显示器上实现了>0.5mm的变形和20,000个刷新周期.
结论:
- 新型AgNW/CNT混合动力JHE提供了极好的伸展性和低压操作,用于热启动.
- JHE-BSEP系统是一个可行的技术,用于创建动态的触摸显示器,如电子盲文.
- 这项工作推动了复杂的软执行器系统和可穿戴电子产品的开发.
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