液体金属喷雾沉积的过程和属性评估,以实现可扩展和可靠的可拉伸电子产品

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 可穿戴技术可穿戴技术

背景情况:

• 液体金属 (LM) 伸缩电子产品具有独特的柔软性,伸展性和自我愈合特性.
• 气动喷雾沉积是一种关键的制造方法,但手动空气刷限制了可扩展性和可靠性.
• 了解过程参数对LM沉积的影响至关重要.

研究的目的:

• 开发一个自动喷涂器,精确控制LM沉积参数.
• 为了研究过程参数,涂层特性和设备性能之间的关系.
• 为了证明制造方法对于大面积应用的可扩展性.

主要方法:

• 定制自动喷涂器,精确控制流量,压力和喷雾距离.
• 对LM涂料进行系统的工艺属性分析.
• 用于捕捉人类运动的可穿戴式应变传感器的制造和测试.

主要成果:

• 更粗的涂层将设备的产量提高到近100%,但会降低长期可靠性.
• 与较宽的线条 (≥0.5毫米) 相比,较细的线条宽度 (0.25毫米) 显示较早的故障和减少的自我愈合.
• 成功制造了一个大面积 (70 × 150毫米) 的可穿戴式应变传感器,用于捕捉运动.

结论:

• 自动喷涂为LM电子产品提供了对过程-结构-属性关系的关键见解.
• 优化工艺控制对于实现可靠和可扩展的基于LM的伸缩电子产品至关重要.
• 这项工作为先进的智能可穿戴设备和软机器人技术铺平了道路.