动态液体金属-微纤维互锁使可穿戴电子产品的高导电性和不敏感应变的元结构纤维成为可能
Rouhui Yu1, Liang Wu1, Zhonghua Yang1
1State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, College of Materials Science and Engineering, Donghua University, Shanghai, 201620, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 18, 2024
概括
研究人员使用液体金属和微纤维开发了一种新的可拉伸纤维,用于高导电性和稳定的可穿戴电子产品. 这项创新克服了传统材料在拉伸过程中的导电性损失.
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:
- 具有高导电性的可拉伸纤维对于智能织品和可穿戴电子产品至关重要.
- 在聚合物中嵌入固体导电材料导致应变下的导电性降低.
研究的目的:
- 开发一种具有高导电性和超稳定导电性的可拉伸纤维.
- 克服传统可拉伸导电材料的局限性.
主要方法:
- 使用动态液体金属-微纤维互锁接口制造可伸缩的元结构纤维.
- 在一个多孔的微纤维中部分嵌入铜-- (Cu-EGaIn) 混合物.
- 滚动结构成螺旋层纤维,具有自我补偿的导电路径.
主要成果:
- 实现了1.5 × 10^6 S m^-1的高导电性.
- 显示出高达629%的可拉伸性.
- 呈现出超稳定的导电性,在100%应变时仅有16%的电阻变化.
结论:
- 动态固体液体接口互锁策略为先进的可拉伸电子提供了一个有前途的方法.
- 开发的纤维作为可穿戴应用的多功能平台,如电热加热器和智能传感面料.
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