可伸缩防水PEDOT:PSS浸的聚氨纳米纤维子用于电磁干扰屏蔽
Navid Keshmiri1,2, Pradeep Sambyal1,2, Parisa Najmi1
1Nanomaterials and Polymer Nanocomposites Laboratory (NPL), School of Engineering, Faculty of Applied Science, University of British Columbia, Kelowna, BC, V1V 1V7, Canada.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|April 14, 2025
概括
本研究介绍了一种使用聚氨 (PU) 和聚乙烯二氧化:聚乙烯硫酸盐 (PEDOT:PSS) 进行优质电磁干扰 (EMI) 屏蔽的坚固,可伸缩的可穿戴织品. 先进的材料在应变下保持性能,并为室外使用提供保护.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 织工程 织工程 织工程
背景情况:
- 可穿戴织品在关键应用中提供了电磁干扰 (EMI) 屏蔽的潜力.
- 由于基板相互作用较弱,这些织品的机械和电气性能受到阻碍.
- 聚3,4-乙烯二氧化硫:聚二二硫酸 (PEDOT:PSS) 是一个有前途的导电聚合物用于此类应用.
研究的目的:
- 开发一种强壮,可拉伸的可穿戴织品,具有增强的EMI屏蔽能力.
- 克服现有的可穿戴导电织品中弱界面相互作用的局限性.
- 为了创建适合实际户外应用的耐用织品.
主要方法:
- 通过真空辅助浸PEDOT:PSS在电聚氨 (PU) 纳米纤维上制造可穿戴织品.
- 在PEDOT:PSS和PU纳米纤维之间形成的接口网络的表征.
- 评估织品的机械性能 (抗拉强度,延长,弹性回收) 和EMI屏蔽的有效性.
- 在周期性应变下对屏蔽性能进行测试,并评估保护涂层的耐用性.
主要成果:
- 在PU-PEDOT:PSS接口上创建了一个复杂的互锁网络,增强粘附性和导电性.
- 织品表现出了卓越的机械性能:51.2 MPa的抗拉强度,207%的延伸度和86%的弹性回收.
- 在100μm的超薄厚度下,实现了365.2 dB mm-1的正常化EMI屏蔽效率.
- 织品在100%应变周期测试后保持了屏蔽性能,并且通过无涂层证明了耐用性.
结论:
- 真空辅助浸方法成功地创造了一种强大且可拉伸的PU-PEDOT:PSS织品,具有卓越的EMI屏蔽.
- 开发的织品超越了可穿戴应用的实际要求,提供高性能和耐用性.
- 保护性涂层可以延长织品的使用寿命,适用于苛刻的户外环境.
